Research on enhancement of resilience by building monitoring system considering complex disasters.

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近年の気候変動に伴う豪雨災害では、都市部でも建物への浸水被害なども報告されている。基礎免震建物では、免震地下ピットを有することから、このような浸水被害を想定し、排水設備を設けることが一般的である。しかしながら、内水氾濫など想定外の浸水被害が発生した際に地震が発生するマルチハザードのリスクは検討の余地がある。本年度は上記のようなシナリオに対するモニタリングシステムの開発の一環として、免震建物が浸水被害と地震被害を同時に受けた時の免震システムの性能評価を目的として、その解析的検討と振動台実験の計画を行った。解析的検討では、30m四方程度の免震地下ピットと免震基礎スラブをモデル化し、免震地下ピット内が浸水した状態で、免震地下ピット全体に地震動が作用した時の流体の動きを流体解析のオープンソースプラットフォームであるOpenFOAMにより行った。本来は、地震動によって免震建物である基礎スラブは地震時慣性力によって変形が生じるが、ここでは、基礎スラブを固定、剛壁とみなし、免震基礎スラブに加わる動水圧の評価を行った。これにより、地震荷重を受ける流体のスロッシングによって剛壁に加わる荷重が得られる。さらに、これを多質点モデルの構造解析の外力として作用させることによって、流体の影響を考慮した免震建物の地震時応答を明らかにし、浸水被害を受けている免震建物の地震による挙動から流体が免震建物に及ぼす影響評価を行った。流体の影響により免震性能がやや損なわれ、加速度が増大することを数値解析的に明らかにした。建物と流体の連成効果について、シミュレーションでの精度検証として実験データは有用であるため、水平方向にある程度柔性を有する免震模型の基礎スラブ相当を流体内に設置し、浸水深の違いが免震性能に及ぼす影響を評価するための実験計画を進めている。