Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

大震災後、建築物の耐震設計に関して、新しい方向が生まれてきており、たとえば異なる材料特性を有する鋼材を組み合わせ、そのうち低いレベルで降伏する鋼材の履歴によってエネルギーを吸収するという、履歴減衰機構を有する建築物が度々登場することとなり、その耐震性能に関する研究は今後大いに発展するものと思われる。しかしながら、超々高層建物などの大規模構造物の場合、耐風設計上の要求が最重要となることも考えられ、材料特性ならびに変形性能が異なる鋼材を組み合わせて作った建築構造物の耐風安全性はどのように確保されるかという課題が生じる。本研究では、履歴減衰機構を有する建築物を対象に耐震および耐風設計の両面から最適に行うことが実現できるよう地震時ならびに強風時の建築構造物の応答性状を種々の角度から検討するものである。
1.履歴減衰機構を有する建築物の地震時の応答性状の整理
高層建築物を対象に地震時の応答解析を実施し、その結果を整理しながら、最適な耐震設計に関する知見をまとめた。特に、履歴減衰が振動特性にどのように関わるかなどを系統的に明らかにした。
2.強風時における建築構造物の弾塑性挙動の数値解析と風洞実験による検証と把握
強風時における建築構造物の弾塑性挙動に関して数値解析と風洞実験の両方を行い、両者の結果を比較して、空力減衰および履歴減衰の特性を検証した。空力問題と弾塑性問題を総合的に捉え、強風時における建築構造物の弾塑性挙動を系統的に把握した。
3.種々の履歴減衰機構の性能評価
地震および強風時における履歴減衰機構の性能に関する検討を行った。動的な荷重とそれによる応答のレベルを設計的な観点から整理し、様々な設計荷重に対する種々のタイプの減衰システムの総合的な性能評価を行った。
4.履歴減衰機構を有する建築物の耐震・耐風設計資料作成
塑性化に伴う固有周期の変化の様子、あるいは減衰機構における粘性減衰、履歴減衰、空力減衰の分担の程度など、履歴減衰機構によって建築物の振動特性が受ける影響を詳細に明らかにし、設計最適化のための資料を作成した。

【研究分担者】
伊藤嘉晃	東京工業大学	大学院・総合理工学研究科	助手	(Kakenデータベース)
和田章	東京工業大学	応用セラミックス研究所	教授	(Kakenデータベース)