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

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。

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。