避難施設となる空間構造物の機能維持を担保する耐震性能評価手法と損傷制御法の提案

提出抗震性能评估方法和损伤控制方法，以确保作为疏散设施的空间结构的功能维护

• 批准号: 21K04617
• 负责人: 藤田 智己
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Sendai National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04617/
• 关键词: 鉄骨置屋根構造; 空間構造物; 屋根支承部; 地震応答解析; 耐震診断; 免制振改修; 避難施設; 損傷メカニズム; 耐震補強; 制振補強

本研究では、避難施設として使用される空間構造物において発生した地震被害について、その発生メカニズムを解明し、避難施設の機能維持を担保する耐震性能評価法・損傷制御法の提案を目指す。令和4年度は、被災した体育館を模擬した立体モデルによる地震応答解析を実施し、屋根支承部に作用する応力とその推定方法および、支承部被害を防ぐための改修方法について解析的検討を行った。検討モデルとして桁行方向に屋根支承部を有する2辺支持型モデルを設定した。複数種の観測地震波を用いて、2方向地震動を入力した動的解析を実施し、妻構面の屋根支承部の梁間方向（Y方向）に極大な反力が発生することが確認できた。加えて、地震応答解析結果が現行の耐震診断法により評価される支承部反力を上回る可能性が高いことを確認でき、2方向に対応した耐震診断法の確立の必要性を明らかにできた。また今年度は、支承部反力の最大値に関する推定を2種類の方法で展開した。推定方法その1は、屋根面に作用する地震力せん断流理論に基づき支承部反力を推定する方法、推定方法その2は、屋根面の回転作用により発生したモーメントから支承部反力を推定する方法であるが、2種類の方法とも精度良く支承部反力を推定できることを確認できた。さらに、支承部被害を防ぐための改修方法として、一部の支承部に免制振装置を導入することで屋根面の応答を抑えつつ支承部の損傷を制御できる可能性を確認することができた。

This study aims to provide some suggestions on earthquake resistance evaluation and damage control methods for space structures in the event of earthquake damage, and to clarify and guarantee the function maintenance of evacuation facilities. In 2004, the earthquake response analysis was carried out in the three-dimensional simulation of the stadium affected by the disaster, and the estimation method of the force acting on the supporting part of the house was carried out. 2. Support type setting for roof root support part The analysis of vibration input force in two directions of multiple seismic waves is carried out, and the maximum reaction force in the direction between beams (Y direction) of the root support part of the structural plane is confirmed. In addition, it is confirmed that the seismic response analysis results are consistent with the current seismic diagnosis method and there is a high possibility that the reaction force of the supporting part will increase. Therefore, the necessity of establishing a seismic diagnosis method for both directions has become clear. This year, the maximum value of the reaction force of the supporting part is estimated. Method of estimation: 1. Seismic force of root surface: 2. Method of estimation of reaction force of root surface: 3. Method of estimation of reaction force of root surface: 2. Method of estimation of reaction force of root surface: 3. Method of estimation of reaction force of root surface: 4. Method of estimation of reaction force of root surface: 3. Method of estimation of reaction force of root surface: 4. A repair method for preventing damage to a supporting part is described. A vibration damping device for a supporting part is introduced. The possibility of preventing damage to the supporting part is confirmed.

项目成果

慣性質量効果を有する液流ダンパーを用いた３層骨組の振動特性（その2）実験および時刻歴応答解析結果

使用具有惯性质量效应的液流阻尼器的三层框架的振动特性（第2部分）实验和时程响应分析结果

• 发表时间: 2023
• 期刊: 東北地域災害科学研究
• 作者: Chiaki T. OGUCHI;Konomi NAKAMURA and Tsuyoshi WAKATSUKI;小嶋健太郎，船木尚己，飯藤将之，藤田智己，水間巧大
• 通讯作者: 小嶋健太郎，船木尚己，飯藤将之，藤田智己，水間巧大

慣性質量効果を有する液流ダンパーを用いた３層骨組の振動特性（その1）ダンパーおよび実験の概要

使用具有惯性质量效应的液流阻尼器的三层框架的振动特性（第 1 部分）阻尼器概述和实验

• 发表时间: 2023
• 期刊: 東北地域災害科学研究
• 作者: Toyoda Yusuke*;Muranaka Akio;Kim Dowon;Kanegae Hidehiko;水間巧大，船木尚己，小嶋健太郎，飯藤将之，藤田智己
• 通讯作者: 水間巧大，船木尚己，小嶋健太郎，飯藤将之，藤田智己

2方向地震動を受ける鉄骨置屋根構造の屋根支承部への作用応力

双向地震作用下钢屋盖结构顶板支撑的应力

• 发表时间: 2023
• 期刊: 東北地域災害科学研究
• 作者: Kudo;Y.;Ikeda;Y.;Oguchi;C. T.;阿部彩加，藤田智己，船木尚己，飯藤将之
• 通讯作者: 阿部彩加，藤田智己，船木尚己，飯藤将之

Identifying damage mechanisms of gymnasium structure damaged by the 2011 Tohoku earthquake based on biaxial excitation

• DOI: 10.1016/j.istruc.2021.11.010
• 发表时间: 2021-11
• 期刊: Structures
• 影响因子: 4.1
• 作者: A. Suzuki;Tomomi Fujita;Y. Kimura

屋根支承部の形状が空間構造物の応答に与える影響

屋顶支撑形状对空间结构响应的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: Suzuki;A.;Fujita;T.;and Kimura;Y.;森 耕太郎 ，内海 優作， 倉田 直輝， 鳴川 匠，伊藤 武志;大久健太，藤田智己
• 通讯作者: 大久健太，藤田智己