卒研・卒計|2025年度卒業研究・卒業設計2/第14回
日 時 2026年1月15日(木)9:00~12:30
場 所 A1001(資料Teamsほか)
出席者 (敬称略)
小林正人
D2 山川 光稀(社会人Dr,原子力規制庁)
M2 足立将章,川上凌平(記録),小池広輝,ZENG JING(ソ セイ),高橋紡
M1 木村遥人,竹澤佳祐(コーディネーター),高橋海里,穂積智瑛,内藤正宗
B4 岡村知夏,白石勝真,鈴木息吹,中島慶大,河合惣研,土屋慶次郎,辻壮留,宮島光希,目黒響
1.提出資料
20260115_1-1-1_卒業論文の進捗状況(鈴木)
20260115_1-1-2_卒業論文の進捗状況(土屋)
20260115_1-1-3_卒業論文の進捗状況(河合)
20260115_1-1-4_卒業論文の進捗状況(岡村)
20260115_1-1-5_卒業論文の進捗状況(白石)
20260115_1-1-6_卒業論文の進捗状況(中島)
20260115_1-1-7_卒業論文の進捗状況(辻)
20260115_1-1-8_卒業論文の進捗状況(宮島・目黒)
2.質疑
鈴木
擁壁衝突後に上部構造の層間変形角が急増する理由について、説明してください。(小林)
LRBの座屈・引張破断の限界曲線は単軸試験を基にしていますが、実地震で生じる繰返し載荷や多軸応力状態を考慮した場合、限界曲線の形状はどの程度変化すると考えますか。(小林)
本研究ではCL=60 cmが最適とされていますが、建物高さ・免震周期・LRB径・上部構造剛性などが変化した場合、最適CLはどのように変動すると考えていますか。(小林)
フラジリティ曲線の損傷確率50%を余裕度としていますが、+1σを採用した場合、設計上の判断はどのように変わると考えますか。(小林)
本研究では設計震度±0.3を静的に付加して軸力変動を考慮していますが、実際の地震で生じる動的軸力変動や衝突時の瞬間的な軸力ピークを考慮すると、座屈・引張破断の発生倍率はどの程度変化すると予想しますか。(小林)
上部構造の架構形式として純ラーメンモデルと連層耐震壁モデルを選択した理由はなんでしょうか。(小池)
今回の検討では擁壁衝突などを前提として考えていますが、実務では擁壁衝突をしないように設計するので、本検討の結果は実務設計ではどのように捉えればよいのでしょうか。(小池)
今回,積層ゴムのハードニングを考慮しなかった理由を教えてください。(足立)
コメント
スライドは10枚程度が望ましい。
土屋
ひび割れ強度比βを変化させたとき、小破以前の挙動に差が出る一方で、小破以降の差が小さくなる理由を力学的メカニズムとしてどのように説明できますか。(小林)
→小破は、上部構造が塑性化に達する基準値である。小破以前では上部構造が弾性域内ということで耐力の違い現れる。小破以降では、上部構造の塑性化が損傷進展において支配的になる為にβに依らずこの影響が小さくなる。
ONモデルの逆行型と標準型の比率(8:2、9:1)を変えても損傷確率や余裕度に大きな差が出なかったのは、力学的メカニズムとしてどのように説明できますか。(小林)
→ONモデルでは、上部構造が建物全体のエネルギー吸収に占める割合は小さいと考えられる。一方、本研究結果では、ONモデルを用いたPC造とTakedaモデルを用いたRC造との間で、損傷確率および余裕度に顕著な差は認められなかった。このことから、上部構造におけるエネルギー吸収量が小さいというPC造の特性は、必ずしも構造性能を低下させる要因ではないと考えられる。むしろ、免震層が主としてエネルギーを吸収する本構造形式においては,PC造の弾性復元性と免震層のエネルギー吸収機構が適切に機能していることを示唆する結果である。
免震層のハードニング後に上部構造が塑性化することが「最適終局設計」に重要と述べていますが、ハードニング開始点の設定を変えた場合、SMRはどのように変化すると予想しますか。(小林)
→ONモデルにおいて、軽微な被害および小破時のSMRは免震層の余裕度によって支配されている。したがって、最適終局設計を目指してハードニング開始点を変化させ,積層ゴムの耐力を低下させた場合、小破以前の段階で免震層の余裕度が先行し,SMRが1.0を下回る可能性があると考えられる。
本研究では地震動倍率を0.1刻みでIDAを行っていますが、刻み幅を細かくした場合、フラジリティ曲線やSMRの推定精度にど程度影響が出ると考えますか。(小林)
→その刻みを細かくする事で、上部構造の塑性化や積層ゴムのハードニングが起こるときの地震動倍率はより正確に分かる。つまり、損傷確率やSMRではより具体的な数値が算出することができるようになると考える。しかし、上部構造および免震層の損傷が0.1倍以上の刻みで変化する場合は現在行っているIDAとの結果に違いはないと考えられる。
PC造の高い弾性復元性が免震層の損傷確率に影響を与えるメカニズムをどのように説明しますか。(小林)
→PC造の高い弾性復元性により変形は免震層が多く負担する構造形式である。その為、建物全体の変形については免震層が負担し
PC造の特性を取り入れたONモデルをより実挙動に近づけるためには、どのような追加パラメータが必要になると考えますか。(小林)
→具体的にパラメータについては現時点で
コメント
ブラッシュアップの前にまずは完成させることを優先する。
河合
不感帯幅を15 cmと設定していますが、この値はどのような性能要求・設計思想に基づいて決定しましたか。また、10 cmや20 cmとした場合の応答の変化について検討しましたか。(小林)
→L3対策としてGAPODの開発が行われていましたが,コストとスペースの観点からL2地震動時に作動するように,15cmと設定されています。
ESBの摩擦力や降伏変位が、GAPODの作動タイミングや応答性状にどのように影響すると考えていますか。(小林)
→本研究では,中摩擦を用いているため,高摩擦を用いることでより高い減衰効果を発揮すると考えられます。また,降伏変位
OD modelは変位抑制に優れ、ESB modelは加速度低減に優れるという結果でした。 このトレードオフを設計に反映する際、どのような判断基準が必要だと考えますか。(小林)
→まず免震層変位が設計用地震動に対して設計クライテリアを満足していることを基準とし,その上で,上部構造に与える影響を踏まえて加速度応答の低減効果を評価し,ODとESBの組合せを決定する必要があると考えます。
本研究では上部構造を弾性と仮定していますが、実際には塑性化する可能性があります。弾性モデルとしたことによる応答の過小評価・過大評価の可能性についてどのように考えていますか。(小林)
→実際の建物では上部構造が塑性化する可能性があります。上部構造を弾性と仮定した場合,塑性化による履歴減衰を考慮しないため,上部構造の加速度応答は過大評価となる可能性があります。一方で,本研究では,GAPODによる応答低減効果の確認が目的である為,上部構造を弾性とすることで,GAPODの効果を明確に評価できると考えています。
基整促波(CH3)で2次モードが励起され、加速度が増大しました。GAPODやESBの組合せが、モード形状やモード寄与にどのような影響を与えたと考えていますか。(小林)
→
GAPODは既往研究より実用性が高いとされていますが、実際の建物に導入する際に最も懸念される点は何ですか。(小林)
→不感帯機構内の接触による加速度応答の増大など,上部構造への応答増幅が懸念されます。
上部構造の基礎固定時の周期として0.75秒などが設定されていますが、どういった意図で決められた数値なのでしょうか。(小池)
→固有周期の違いによる応答傾向を把握することを目的として設定しています。具体的には,一般的なRC造10階建て相当の基礎 固定時固有周期として0.75 sを基準とし,高次モードの影響や周期依存性を確認するため,1.5 sまでをパラメータとして設定しました。
今回の検討には中摩擦の弾性すべり支承が使用されていますが、長周期地震動を入力地震動とした際に弾性すべり支承の繰返し依存性は考慮しなくてよいのでしょうか。(小池)
→本研究では,各モデルに対するGAPODによる応答性状への影響の把握を目的としていたため,簡易法による耐力低下を考慮していません。しかし,各地震動に対する設計目標を設けた設計を行う場合には,考慮する必要があると考えています。
コメント
梗概に内容が入らない場合,文をは少しずつ消すのではなく院生等と相談し、大胆に削除したほうがいい。グラフを小さくする等は望ましくない。
岡村
ギャップ幅をどのような設計思想で決定しましたか。また、ギャップ幅を変化させた場合、免震層変位や上部構造の応答にどのような影響がでますか。(小林)
→L2地震動で免震層変位がおおむね35cmを下回ると考えたため、それを上回るよう35cmとした。小さくすればL2地震動時の免震性能が下がり、大きくすればギャップダンパーの作動が遅くなるため、擁壁衝突する恐れがある。
ギャップダンパーは建築基準法の中でどのように位置づけられますか。(小林)
→L2地震動で作動させないため、建築基準法の枠外である。理想的には法的な制約を受けずに利用することを目指している。最初の審査を受けるときに、併せて何らかの評価を受けないといけないとかんがえています。ゆくゆくは大臣認定につなげられるといいと考えている(免震材料)。
既製品を組み合わせる方式を採用したことで、設計自由度や性能にどのような制約が生じましたか。また、それをどのように補う工夫をしましたか。(小林)
→いろいろ組み合わせるためおさまりが良くなく、場所をとる。接合部の検討が必要。配置、並べ方を工夫しました。
図3.5などで履歴特性が想定通りと述べていますが、実機では摩擦・がたつき・温度依存性などが生じます。これらの非線形性をどのように評価する予定ですか。(小林)
→実機の試験により評価する。必要に応じてそれを再現できるモデル化を行う。
本研究ではクリアランス70 cmを基準にしていますが、建物規模や用途が変わった場合、この値はどのように調整すべきと考えていますか。(小林)
→L3の設計クライテリアの積層ゴムの350%と対応。ギャップダンパーの量や、ギャップ幅の変更などにより調整できる。
今後の課題として実機試験を挙げていますが、実機で最も懸念している点(例:ギャップの精度、接続部の剛性、ダンパーの発熱など)は何でしょうか。また、それをどのように検証する予定ですか。(小林)
→摩擦やがたつき、ばらつき(温度など)。実機の試験による評価を行う。
普及性に優れるというが結論になっているが、提案するギャップダンパーの経済性はどうか。(小林)
→オイルダンパーに対して5~10倍の額になっている。他にも色々なメーカーがあるので他社製品もあたっていきたい。オイルダンパーのメーカーにもバネがあるのでそれを使えば安くなるかも。今回提案したもののままでは経済性が優れているとは言えないがコンパクト化の余地がある。
今後の課題にギャップダンパーのコンパクト化とあるが、現在ギャップダンパーのサイズによって生じている問題はどのようなものがあるのか(髙橋海)
→コイルバネユニットの数が多く、収まりが悪い。スペースを要する。
フレームモデルと質点モデルをどう使い分けているのか(小池)
→フレームモデルは荷重増分解析により、上部構造の部材の検定、支承材の面圧評価をしており、質点モデルは時刻歴応答解析により免震層変位や層間変形角の評価を行っている。
今後の検討の、実機試験は可能なのか。コンパクト化する必要性は何か(川上)
→既製品なのでそれぞれのメーカーと調整する必要がある。実際の建物に適用することを考え、収まりの検討などのコスト削減や、製造性の向上のため。
力学モデルは何か
→柱梁は線材置換、弾塑性の材端バネモデル、床は剛床仮定
試設計なぜその建物か
→地震後の事業継続が必要な建物より高い安全性を目指す生産施設とし、生産施設で想定される規模のものをビルディングレターを参照して決定した。
コメント
スライド10枚目の凡例が一目では理解しにくいため、説明があるとよい。(竹澤)
図1.2と図2.1のダンパー向きをそろえる。
スライド4,5pの構成について自分が研究した内容を時間をかけて説明するべき。
まとめが目的と対応できていない。発表では,伝えたい重要な部分は発表すべき。
白石
流体系ダンパーとして,リニアのものを用いている理由は何ですか。(竹澤)
今回の検討で対象としている地震動のコーナー周期はどのようにして算定しているのでしょうか。(足立)
換算式の回帰係数 a=1, b=1.2について、基整促波とは異なる回帰係数が適切であったとのことですが、この係数が地震動特性のどの部分を反映していると考えていますか。(小林)
既往式だけではすべての長周期地震動に対応できないとの結論ですが、応答スペクトル法を改善するためには、どの部分を拡張すべきだと考えますか。(小林)
Cardoneらが指摘するように、変位と加速度で減衰補正が異なる理由を、応答スペクトルの性質からどのように説明しますか。(小林)
本研究では「地震動の特性に応じて異なる式を用いる必要がある」と述べていますが、どのような分類軸(例:pSv の形状、T_C1 の大きさ、減少幅)で使い分けるべきと考えますか。(小林)
応答スペクトル法を長周期地震動に適用するために、実務設計で最も課題になる点(例:地震動の分類、コーナー周期の算定、減衰補正の選択)は何だと考えますか。(小林)
長周期かつ高減衰のケースで予測精度が低くなった原因はどう考えていますか(髙橋海)
Ve/SV=1.5はなにに基づいているのか(小池)
選定した地震動のコーナー周期はどのように設定したのか(足立)
コメント
参考文献について何を参考にしているのかを誤解の内容に正確にかくこと
スライド2Pがわかりにくい。
今回対応が悪かったことに対して、今後どうするのか目的と対応して伝えるべき。今回は地震動が2パターンに分けられるということをいうべき。
選定地震動について詳しく説明すること
中島
Running-ARX のばらつきの主因は何だと考えていますか。次数や時間窓の調整を行ってもばらつきが残りましたが、その根本的な原因はどこにあると考えていますか。(小林)
等価周期・等価減衰定数の「時刻歴性」をどう扱うべきか。応答スペクトル法は本来「定数の周期・減衰」を前提としていますが、時間で変化する周期・減衰をどのように応答スペクトル法へ取り込むべきと考えますか。(小林)
OS1では応答スペクトル法が50%過大評価している。特に OS1 で大きな乖離が生じた要因を、地震動特性・LRB特性の影響の観点からどのように説明できますか。(小林)
Running-ARX と等価周期の対応が「最大応答変位付近」で一致した一方、その他の時刻では乖離が大きい理由を物理的にどのように解釈していますか。(小林)
本研究では1質点系モデルを用いていますが、多質点系モデルに拡張した場合、Running-ARX の精度や応答スペクトル法の予測精度にどのような影響が出ると考えますか。(小林)
応答スペクトル法の「危険側評価」を設計上どう扱うべきか。(小林)
Running-ARX が難しいと結論づけていますが、代替としてどのような手法が有望と考えますか。(小林)
応答スペクトル法の周期や減衰定数があっているのかを確認したいのであれば,プロットにある時刻歴応答解析と比較をするだけではいけないのでしょうか。何をもってARXが正しいとするのでしょうか(川上)
コメント
スライド6pの1行目が誤解を招く表現になっている。
目的は周期と減衰の算定であり,その内容についての結論と今後の課題を示すべき
辻
長周期地震動に対する応答スペクトル法の適用性を確認する際、最も大きな課題となった点は何か。(小林)
→課題となる点は特に見受けられなかったが、設計上における課題点としては、例えば基整促波の一区域は告示波の2倍の加速度を持つ周期帯があるため、長周期地震動における構造計算で設定する目標設計性能では上部構造の許容応力度や層間変位角などの幾つかの項目を緩和させることも検討する必要があると思った。
本研究で用いた応答スペクトル法は、時刻歴応答解析と比較してどの程度の精度差があったのか。(小林)
→今回は時刻歴応答解析との比較は行っていないため、精度差に関する検証は確認できていない。
長周期地震動に対する構造計算を行う際、免震告示のどの部分が特に問題となり、どのように解決したのか。(小林)
→免震部材の繰返し変形による特性変化を考慮するため、エネルギー法で用いられているエネルギースペクトルを用いて免震層の総吸収エネルギーの導出を行ったが、告示法でそれを用いることの妥当性や問題点は検証されていない。
本研究の結果から、応答スペクトル法を実務に導入する際に必要となる追加的な検討項目は何か。(小林)
今後の課題として挙げられた「免震材料のばらつき」や「経年変化」を考慮する場合、どのようなモデル化手法が有効と考えられるか。(小林)
→告示法の計算方法に則って、ばらつきや経年変化を考慮した割増し係数を算定した変位に乗じて評価する。
本研究の成果は、免震建物の設計ルート選択(告示法 vs 時刻歴解析)にどのような影響を与えると考えられるか。(小林)
応答スペクトル法の予測精度自体に課題は残っているため告示法が今後特に選択されるようになることはないと考えられるが、少なくとも今まで考慮できていなかった長周期地震動に対応した応答スペクトル法の構造計算への妥当性は示すことができたので、告示法の有意性は以前に増して高まったと考えられる。
本検討はモデルや地震動による限定的な結果となっていないか。(髙橋海)
宮島・目黒
免震層が高くなるほど応答速度・変位が低減したとのことですが、その物理的メカニズムをどのように解釈していますか。(小林)
→試験体に当たる水量が減るため,応答速度と変位が低減する
残留変位が収まらなかった理由として摩擦の大きさを挙げていますが、摩擦以外に考えられる要因はありますか。(小林)
基礎免震試験体では免震ピットへの水流入により波圧が低減したとのことですが、実建物の免震ピットでも同様の効果が期待できると考えますか。また、逆に不利になる可能性はありますか。(小林)
中間階免震では下部構造の津波荷重が小さくなったとのことですが、これは免震層の高さによる「津波の衝突位置の変化」以外にどのような要因が影響していると考えますか。(小林)
速度・変位は低減した一方で、加速度はほぼ変化しませんでした。この現象はどのようなメカニズムで起こっていますか。(小林)
今回の水路条件(1/20勾配、幅300 mm)が実際の津波遡上現象と比べてどの程度代表性があると考えていますか。また、条件を変えた場合どのような応答変化が予想されますか。(小林)
高さのパラメータを50mmと70mmに設定した理由は何でしょうか(髙橋海)
津波の高さはどの程度出たのか。また実際にはその高さまで観測されることはあるのか(小池)
コメント
背景は毎年同じでなく取捨選択を行うといい
実験の計測は除くべきではない
水深係数とフルード数の関係は良いのかの説明を正確に行うこと
スライド8Pは補足資料で良いのではないか。
スライド9P表ではわかりにくいため、視覚的にわかりやすく
13P、包絡しているという考察はグラフと乖離しているのではないか。
まとめ応答や荷重が低減したため、中間層免震が津波に有効であるということをまとめに記載するべき
3.その他
プレゼンテーションは研究の本質を伝えることが重要であるため,本質を理解しなくてはいけない。今回の授業で、本質の理解とその理解があっているのかを確認するために使えるとよい。
3/4(1/20訂正)に黒沢建設の見学会がある。人数の取りまとめは土屋が行う。