底面滑動を利用する基礎構造による建築物の耐震性能向上と評価

利用底部滑动的基础结构改善和评估建筑物的抗震性能

• 批准号: 17F17077
• 负责人: 長江 拓也
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-07-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17F17077/
• 关键词: 建物; 骨組; 非構造部材; 基礎; 滑り; 摩擦; 損傷; 振動台実験

大地震時の建物耐震性について，現行設計基準では骨組の粘りに期待して安全性を確保する。一方，1995年の兵庫県南部地震，2011年のトルコ東部Van地震では，a) そのとき生じる骨組の塑性変形によって骨組に損傷と強度劣化が生じる被害，b) 骨組変形を受ける非構造材，機器類が損傷し，機能損失，補修負担が生じる被害，等により，比較的新しい建物も解体，撤去される問題が指摘された。本研究では，建物の基礎を通常の固定条件とせず，大地震時には数センチから十数センチ程度滑る条件とし，上部構造への入力を減らすことにより，建物の機能維持性，補修性等の観点からレジリエンス限界を大幅に向上させる新構法の実現に取り組んだ。特に具体的な目標として，1) 滑り基礎の実用化に向けた摩擦実験の実施とデータ蓄積，2) 実規模骨組実験データに基づく地震応答評価精度の向上，3) 基礎に採用する鋼・鋳鉄支承の動摩擦特性の数値モデル化，4) 非構造部材の損傷評価，5) 建物としての包括的性能評価手法の提示，を設定した。平成29度には，振動台を用いた摩擦実験によりモルタル基礎と鋳鉄支承に関する実験データを取得した。また，既存の骨組実験データを使用して，繰り返し地震入力によって生じる強度劣化を含む弾塑性応答性状の再現解析を実施した。平成30年には，地盤上に建つ実物の3層住宅建物に対する実験プロジェクトに参画した。主担当として，基礎すべりがもたらす建物への入力低減効果を分析したが，基礎のロッキング回転による入力低減効果も同様に認められた。これを受け，基礎すべりと基礎ロッキング回転が同時に出現する地震応答問題を評価する解析モデルの構築に取り組んだ。並行して，（基礎付近の）地中配管設備系の損傷評価に関する実験資料を収集，整理した。さらに，日本とトルコの耐震設計比較を実施することで，トルコへの技術展開の可能性を考察した。

The current design criteria are expected to ensure the safety of a building's structural integrity during a major earthquake. On the one hand, the 1995 Hyogo earthquake in southern Hyogo Prefecture and the 2011 Eastern Van earthquake caused a) plastic deformation of the bone structure, damage to the bone structure and deterioration of strength, b) damage to the bone structure, damage to the machine, functional loss, repair burden, damage, etc., and a) new structure was destroyed and removed. This study is aimed at the selection of new structural methods for the construction of buildings under the following conditions: the normal fixed condition of the foundation of the building, the condition of the sliding degree of the building during the earthquake, the reduction of the force of the superstructure, the maintenance of the function of the building, the repair of the building, etc. Specific objectives include: 1) practical application of sliding foundation, practical application of friction and data accumulation, 2) improvement of accuracy of seismic response evaluation of foundation structure, 3) numerical evaluation of dynamic friction characteristics of steel and iron supports used in foundation, 4) damage evaluation of non-structural components, 5) tips for performance evaluation methods including building and material, and setting. The vibration table is used for friction and vibration. In addition, the analysis of strength deterioration and plastic response characteristics of existing seismic components is carried out. In the 30th year of Heisei, a three-story residential building was built on the site. The main responsibility is to analyze the effect of reducing the input force of the building. The foundation of the earthquake response problem is analyzed and constructed. In parallel, collect and organize data related to damage assessment of underground piping systems (near the foundation). In this paper, the seismic design comparison of Japan's high-speed rail is carried out, and the possibility of technical development of high-speed rail is investigated.

项目成果

Performance Assessment of a Four-Story RC Structure Through Full-Scale Tests and Numerical Analysis

通过全面测试和数值分析对四层 RC 结构进行性能评估

• 发表时间: 2018
• 作者: Cem Yenidogan;Ryo Yokoyama;Takuya Nagae;Koichi Kajiwara;Luis Ibarra
• 通讯作者: Luis Ibarra

Shake table test of a full-scale four-story reinforced concrete structure and numerical representation of overall response with modified IMK model

• DOI: 10.1007/s10518-017-0261-0
• 发表时间: 2018-05
• 期刊: Bulletin of Earthquake Engineering
• 影响因子: 4.6
• 作者: C. Yenidogan;Ryosuke Yokoyama;T. Nagae;Ken Tahara;Y. Tosauchi;K. Kajiwara;W. Ghannoum