2019 Fiscal Year Annual Research Report
鋼構造骨組と免震支承の性能設計と最適化のための詳細有限要素解析システムの開発
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19H02286
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
大崎 純 京都大学, 工学研究科, 教授 (40176855)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮村 倫司 日本大学, 工学部, 准教授 (30282594)
山下 拓三 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震減災実験研究部門, 主任研究員 (40597605)
木村 俊明 京都大学, 工学研究科, 助教 (60816057)
山本 雅史 株式会社竹中工務店 技術研究所, その他部局等, 研究員(移行) (90416587)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 最適化 / 免震支承 / 機械学習 / 構成則 / 有限要素解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．高減衰ゴム免震支承の温度依存性を考慮するため，履歴減衰と粘性減衰を粘弾性（超弾性）材料と弾塑性材料を重ね合わせてモデル化する方法を開発し，簡単な免震支承モデルを用いて一般的特性を検証した。また，Eデフェンスでの既存の免震支承実験モデルを作成し，高減衰免震支承のエネルギー消費特性と温度分布をシミュレートできることを確認した。
２，鋼材やコンクリートの繰返し応答をシミュレートできる構成則に加えて，損傷変数を用いて鋼材の延性破断をモデル化するための構成則を開発した。また，損傷変数と変形量の関係を定めるパラメータを，応力3軸性を考慮して同定する方法を確立した。さらに，上記１の構成則とともに，超並列計算のために開発された汎用有限要素解析ソフトウェアであるADVENTUREClusterにユーザー関数としてインプリメントし，柱・梁モデルの繰り返し載荷実験，CFT柱の繰返し載荷実験と，10層RC構造物のEディフェンス実験の再現解析を行い，大規模解析への適用可能性を確認した。
３．鋼構造物の露出柱脚モデルをソリッド要素を用いて解析し，複雑な構成則のモデル化のための基礎資料を得た。また，構造物の振動特性による損傷箇所の同定，画像処理による変位測定，鋼構造骨組の確率的性能設計法などの基礎的研究を行うとともに，次年度以降に実施する振動台実験と免震支承の載荷実験について，載荷方法，計測方法と材料定数の同定方法を検討して準備を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
鋼材，コンクリートおよび免震支承に関して，材料特性をモデル化し，既往の実験結果との比較により，その精度を確認することができた。
また，画像処理による変位測定，鋼構造骨組の確率的性能設計法などの基礎的研究を行い，実験の準備を進めることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の成果をふまえて，次年度では，免震支承と振動台の実験をそれぞれ実施する。
また，振動台実験結果から材料定数を同定するための確率的手法について検討する。
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