Development of Next-Generation Structural Concepts for minimizing Earthquake Damage and realizing Quick Function Recovery

开发下一代结构概念，以最大限度地减少地震损坏并实现快速功能恢复

• 批准号: 20H00255
• 负责人: 運上 茂樹
• 金额: $ 27.87万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H00255/
• 关键词: 次世代耐震構造; ダメージフリー構造; 自己検知構造; 自己診断構造

変形性能を従来に比較して格段に高めるとともに，損傷を分散・低減し，また復旧が容易に行うことを可能とするマルチ・アブゾーバ変形吸収機構とマルチ・ステップ変形吸収機構に関しては，その有効性と制御に必要な条件を実証的に明らかにするために模型載荷実験を行った．実験対象構造は，セグメント形式あるいは一体型の部材を貫通緊張材によって構築する柱構造とし，複数個所でのロッキング変形によって部材全体として大変形を吸収可能であるとともに，残留変位をほぼ０近くまで最小化可能なセルフセンタリング機構，さらには，塑性ヒンジ部のコアに鋼管を装備し，構造物の機能性を損なうことなく補修可能な機構を導入したものとした．実験により，概ね想定した変形吸収性能，セルフセンタリング性能，そして補修性能を発揮可能であることが明らかになった．なお，セルフセンタリング性能については，解析シミュレーションでは十分に明らかにできなかったところであり，今回の実験から，配置する貫通軸方向鉄筋の量やセグメント間に装備する応力集中緩衝層の力学特性の設定によって大きく影響を受け，構造改良を踏まえた再検証が必要であることが明らかになった．状態把握オブザーバについては，大変形吸収機構を有する実構造物にビルトインし，得られた観測データに基づき，その力学特性の検知性能の検証を行った．計測データとカルマンフィルターを用いたパラメータ推定法の適用により，得られた大変形吸収機構の剛性や摩擦係数などの力学パラメータが異なる実験計測から得られた結果と非常に良く整合することが明らかになった．また，多点加速度センサによる振動モニタリングと機械学習による異常検知手法を構築し，軸力と正負交番荷重を受ける鉄筋コンクリート柱において，損傷のない健全領域と，塑性ヒンジ域での曲げひび割れおよびかぶりコンクリートの剥落を推定できる可能性のあることが明らかになった．

- shape performance を 従 に to compare し て lattice period of high に め る と と も に, decrease damage を dispersion, low し, ま た instauration が line easily に う こ と を may と す る マ ル チ · ア ブ ゾ ー バ suction 収 institutions - shaped と マ ル チ · ス テ ッ プ suction 収 institutions - shaped に masato し て は, そ の have sharper sex と suppression を に な necessary conditions be card に Ming ら か に す る た め に model load be 験 を line っ た. Be 験 は like construction, seaborne セ グ メ ン ト form あ る い を の は a size of materials through tension wood に よ っ て build す る column structure と し, plural by で の ロ ッ キ ン グ - shaped に よ っ て department material all と し て big - shaped を 収 absorption may で あ る と と も に, residual - a を ほ ぼ 0 nearly く ま で minimize possible な セ ル フ セ ン タ リ ン グ institutions, さ ら に は, Plastic ヒ ン ジ department の コ ア に steel pipe し を equipment, construction の functional を loss な う こ と な く work.it can な institutions を import し た も の と し た. Be 験 に よ り, almost ね scenarios し た - 収 absorption performance, セ ル フ セ ン タ リ ン グ performance, そ し て repeat performance を 発 swing may で あ る こ と が Ming ら か に な っ た. な お, セ ル フ セ ン タ リ ン グ performance に つ い て は, parsing シ ミ ュ レ ー シ ョ ン で は very に Ming ら か に で き な か っ た と こ ろ で あ り, today back to の be 験 か ら, configuration す る の objects through axis iron steel quantity や セ グ メ ン ト に equipment between す る 応 force concentrated buffer layer の mechanical properties set の に よ っ て big き く を by け, The structural improvement を steps まえた and then 検 proves が necessary である とが とが and ら になった になった. State master オ ブ ザ ー バ に つ い て は, big suction 収 institutions - shaped を have す る be structure に ビ ル ト イ ン し, too ら れ た 観 measuring デ ー タ に base づ き, そ の mechanical characteristics の 検 intellectual can の 検 line card を っ た. Measuring デ ー タ と カ ル マ ン フ ィ ル タ ー を with い た パ ラ メ ー タ の presumption of law に よ り, too ら れ た big - shape rigid や 収 institutions の absorption coefficient of friction な ど の mechanics パ ラ メ ー タ が different な る be 験 measuring か ら have ら れ と た results very good に く integration す る こ と が Ming ら か に な っ た. ま た, multipoint acceleration セ ン サ に よ る vibration モ ニ タ リ ン グ と rote learning に よ る abnormal 検 gimmick を build し, axial force と plus or minus/'s load を by け る iron objects reinforcement コ ン ク リ ー ト column に お い て, damage の な い と sound field, Plastic ヒ ン ジ domain で の qu げ ひ び cut れ お よ び か ぶ り コ ン ク リ ー ト の spalling を presumption で き る possibility の あ る こ と が Ming ら か に な っ た.

项目成果

SMA 制震ダンパーを導入した免制震橋梁の震動低減効果に関する解析的研究

SMA减震器隔震桥梁减振效果分析研究

• 发表时间: 2021
• 作者: Leong;C.;Yokoo;Y.;伊達 寛紀，長友 実花，小林 明香里，井ノ上 泰輝，藤井 武則，丸山 茂夫，千足 昇平,;田口開斗，運上茂樹
• 通讯作者: 田口開斗，運上茂樹

マルチステップ変形吸収機構に関する解析的検討

多级变形吸收机理解析研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 宋慶傑;三上裕也;加藤和利;近藤真弥，運上茂樹
• 通讯作者: 近藤真弥，運上茂樹

Damage analyses on the collapse of Aso-ohashi during the 2016 Kumamoto Earthquake

2016年熊本地震阿苏大桥倒塌受损分析

• 发表时间: 2020
• 作者: S. Hosokawa;S. Unjoh
• 通讯作者: S. Unjoh

地震後の復旧性能の向上を目指したPC橋脚の耐震性に関する実験的研究

提高震后恢复性能的PC桥墩抗震试验研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Imbulana Sachithra;Oguma Kumiko;Takizawa Satoshi;武藤真和，中峰健登，田川義之;Masayuki Fujita;藤岡 光，藤倉 修一，Thay Visal，運上 茂樹，渡瀬 博
• 通讯作者: 藤岡 光，藤倉 修一，Thay Visal，運上 茂樹，渡瀬 博

免震構造

隔震结构

• 发表时间: 2021