2015 Fiscal Year Annual Research Report
大規模3次元非線形モデルによる地盤－基礎－建物連成系の終局レベルの地震時挙動評価
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26289197
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| Research Institution | Takenaka Corporation, Takenaka Research and Development Institute |
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Principal Investigator |
中村 尚弘 株式会社竹中工務店 技術研究所, その他部局等, 研究員 (50416640)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山下 清 株式会社竹中工務店 技術研究所, その他部局等, その他 (00507303)
谷川 友浩 株式会社竹中工務店 技術研究所, その他部局等, その他 (40507266)
濱田 純次 株式会社竹中工務店 技術研究所, その他部局等, その他 (60507292)
重野 喜政 株式会社竹中工務店 技術研究所, その他部局等, 研究員 (70416642)
鈴木 琢也 株式会社竹中工務店 技術研究所, その他部局等, 研究員 (00470310)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 建築構造・材料 / 地震応答解析 / 地盤－基礎－建物連成系 / 有限要素法 / 非線形解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大地震時の建物の挙動，特に上部構造だけでなく地下構造も含めた挙動の高精度な評価は，建物の構造設計において極めて重要な課題である。2011年東北地方太平洋沖地震では，多数の建物で地震観測記録が得られ，シミュレーション解析による性状分析も行われている。しかしながら，地下構造（杭や改良地盤）に関する記録は少なく，分析も不十分である。応募者等は，多数の建物で杭や改良地盤の観測を実施しており，多くの有益なデータを得ることができた。この一部については，詳細な地盤－基礎－建物の3次元ＦＥＭモデルによるシミュレーションを実施し，地下構造も含めて地震時挙動を良好に再現できることを確認した。本研究では，さらに多数の建物について連成系3次元モデルによるシミュレーションを実施し，モデルの妥当性を評価する。さらにこのモデルを用いて，極限レベルの地震動により建物のどこがどのように破壊し，全体崩壊に至るのかを検討する。このうち平成２７年度は以下の検討を実施した。
(1)地盤非線形モデルの設定：本年度は，下記の極稀地震レベルの解析を実施するため，地盤のせん断ひずみレベルが1%以上となり等価線形解析の適用範囲を超える。このため，3次元地盤で適用可能であり，かつ液状化の評価が可能な地盤非線形モデルを選定し，適切なパラメータ設定を行う。
(2)大規模解析の並列化解析の効率化：H26年度に引き続き，並列計算処理の効率化に関して検討を行う。各NodeのCoreとメモリを最適に用いるためハイブリッド型の並列化の適用性について検討を行う。
(3)極稀地震レベルの応答解析：本研究で検討する建物では，2011東北地震の入力動は稀地震と極稀地震の中間程度であり各建物の損傷は軽微だった。そこで極稀地震に対する応答性状を評価するため，極稀地震レベルの入力動を設定し、地盤-基礎-建物連成系モデルに入力し地震応答解析を実施する。
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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
平成28年4月の研究代表者の組織移動に伴い若干計画を見直したが、全体としては概ね順調である。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度は以下の検討を実施する。
(1)極限レベルの地震応答解析
平成27年度に行った極稀レベルの地震動を建物が破壊するまで計数倍して連成系モデルに入力し地震応答解析を実施する。これにより建物や基礎の極限性状（どの程度の入力に対し基礎や建物がどのように破壊され、地盤はどのような状態となるか等）を評価する。また、建物の諸条件を変更したパラメータ解析により、各パラメータの耐震性能への感度を調べ、性能を向上させるための方策について検討する。
(2)研究のまとめ
上記の極限応答解析から得られた知見と、平成２６・27年度の検討結果を合わせて検討成果を取りまとめる。この結果に基づき、現行の設計法に対してより適切な方法の提案を行う。
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| Causes of Carryover |
当初予定していた海外発表が、日程の都合で次年度に先送りとなったため、海外旅費分を持ち越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度に海外出張を行い、発表を行う。
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