統一的方法に基づく慣性と運動学的相互作用を考慮した構造物‐杭系の地震応答評価法

基于统一方法的考虑惯性和运动相互作用的结构-桩基系统地震反应评价方法

基本信息

批准号：
15J00960
负责人：
小島紘太郎
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度における研究成果は以下の２点にまとめられる。1　これまでの研究では、断層近傍地震動を模擬した正弦波モデルに対して、それらとフーリエ振幅スペクトルの最大値が等しいダブルインパルスとトリプルインパルスを導入し、完全弾塑性復元力特性およびノーマルバイリニア型復元力特性を有する非減衰１自由度系の「極限的ダブルインパルス」と「極限的トリプルインパルス」を明らかにした。さらに、それらに対する弾塑性応答の閉形表現を導出する方法を展開した。本年度では、完全弾塑性非減衰１自由度系の極限的ダブルインパルスに関する理論を、完全弾塑性復元力特性と粘性減衰の両方を有する１自由度系に拡張し、極限的ダブルインパルスに対する粘性減衰の影響を考慮した弾塑性応答の近似閉形表現を導出した。粘性減衰と弾塑性履歴減衰の両方を有する１自由度系に極限的ダブルインパルスの理論を拡張することにより、極限的な地震動入力を考慮した、付加的な減衰機構を有する制振構造や免震構造の設計が可能となる。2　2011年東北地方太平洋沖地震では、1970年代の超高層建築物の設計で想定されていなかった長周期長時間地震動が観測された。本年度では、長周期長時間地震動の主要部分を表現可能である複数サイクル正弦波を、マルチインパルスで近似する方法を導入し、バイリニア型復元力特性を有する非減衰１自由度系の極限的マルチインパルスと、それに対する定常状態時の弾塑性応答（塑性変形振幅）の閉形表現を導出した。正弦波を用いた弾塑性モデルの定常応答に関する既往の研究では、弾塑性モデルの共振応答を導出するために、多くの入力振動数に対する繰り返し計算が必要であり、共振周期の導出が困難である。それに対して本研究では、マルチインパルスに対する極限的な定常状態を仮定することで、弾塑性モデルの極限応答（共振現象と対応）を、繰り返し計算無しに直接評価することが可能である。

The research results for this year can be summarized in the following two points: 1. Previous research has introduced double impulses and triple impulses with equal maximum Fourier amplitude spectra for sine wave models that simulate the earthquake motion near the fault, revealing "ultra-limited double impulses" and "ultra-limited triple impulses" of a non-damped one-degree-of-freedom system with fully elastic-plastic restoring force characteristics and normal双线性型恢复力特征。此外，已经开发了一种推导对它们的弹性反应的封闭表示的方法。在今年，在完全弹性的非阻尼一级伪造系统中，极端双重冲动的理论扩展到了一个一级自由度系统，具有完全弹性的恢复力特征和粘性阻尼，并且在弹性式响应中遇到了极端双重影响的效果。通过将极端双重冲动的理论扩展到具有粘性阻尼和弹性塑料历史阻尼的一级自由系统，可以考虑到极端地震运动输入，设计振动阻尼结构和地震隔离结构，并具有其他阻尼机制。 2。2011年的Tohoku Pacific地震观察到了1970年代摩天大楼建筑物设计中预期的长期地震运动。在今年，我们引入了一种近似多循环的正弦波的方法，可以用多种冲动代表长周期地震运动的主要部分，并在非触发型弹性响应（塑性变形振幅）的封闭形式中代表了具有比率重新质量特征的非匹配的非匹配系统。在先前关于使用正弦波弹性模型稳态响应的研究中，需要对许多输入频率进行重复计算，以得出弹性塑料模型的谐振响应，从而使得难以得出谐振周期。相反，在这项研究中，通过假设多峰值的极端稳态，可以直接评估弹性模型的极限响应（对应于谐振现象），而无需重复计算。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Critical response of SDOF damped bilinear hysteretic system under double impulse as substitute for near-fault ground motion

双脉冲下单自由度阻尼双线性滞回系统的临界响应替代近断层地震动

DOI：
10.3389/fbuil.2018.00005
发表时间：
2018
期刊：
Frontiers in Built Environment
影响因子：
3
作者：
H.Akehashi;K.Kojima and I.Takewaki
通讯作者：
K.Kojima and I.Takewaki

地盤との動的相互作用を考慮した弾塑性構造物の断層近傍地震動に対する極限応答の閉形表現

考虑与地面动力相互作用的弹塑性结构对近断层地震运动极限响应的闭式表达

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
納村信之;岩佐育恵;太幡英亮;恒川和久;村上心;小島紘太郎，竹脇　出
通讯作者：
小島紘太郎，竹脇　出

弾塑性構造物の断層近傍地震動に対する倒壊限界レベルの閉形表現

弹塑性结构近断层地震倒塌极限水平的闭式表达

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
K.Fujita;K.Kojima and I.Takewaki;K.Kojima and I.Takewaki;K.Kojima and I.Takewaki;K.Kojima and I.Takewaki;岡田達矢，小島紘太郎，藤田皓平，竹脇　出;小島紘太郎
通讯作者：
小島紘太郎

連続激震を受ける構造物の倒壊防止のための強度割増評価法の提案

防止连续强震结构倒塌的强度溢价评估方法的提出

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
K.Fujita;K.Kojima and I.Takewaki;K.Kojima and I.Takewaki;K.Kojima and I.Takewaki;K.Kojima and I.Takewaki;岡田達矢，小島紘太郎，藤田皓平，竹脇　出;小島紘太郎;小島紘太郎;小島紘太郎;小島紘太郎
通讯作者：
小島紘太郎

Closed-Form Overturning Limit of Rigid Block under Critical Near-Fault Ground Motions