秋田県立大学 地域連携・研究推進センターHOME研究紹介

大地震においても残留変形を生じない建築を目指して
−非線形弾性復元力特性の有用性に関する研究−

建築環境システム学科 助教 小幡 昭彦

今進めていること

極大地震を経験しても残留変形を生じない「非線形弾性復元力特性」を持つ構造骨組について,その長所,問題点,有用性等を調べ,実現可能性を探ること。

少々詳しく言うと・・・

従来の柱梁接合部では,構造物の耐震性能をエネルギー吸収能力に期待し接合部の塑性変形を許容していますが,その場合,大きな地震が来た時に骨組の残留変形が生じ,建物の再利用が困難になります。一方,非線形弾性ではエネルギー吸収に関しては,交換可能な部材の塑性化や制振装置を積極的に用い,主要構造部材には剛性・耐力的な要素のみ負担させ,構造部材の降伏による残留変形を防止します。柱梁要素や接合部は弾性にとどめられるために,地震被災後の建築物の再利用が可能となるシステムです。

ここまで到達したい!

非線形弾性復元力特性は,制振システムとの相性が良い,可能性を秘めた構造システムです。将来的には,効果的な制振デバイスとの組み合わせで,建築物のダメージコントロールなどに発展できればと考えてます。

おまけの一言

現在の建築物は,100年に一度というようなものすごく大きな地震が来た場合には,建物地震が「変形する」ことによりその地震エネルギーを吸収し,内部にいる人々を守るように設計されています。それ自体は必要なことですが,一方で,建物自体は「変形」してしまうため再利用することが難しく,取り壊しや立て直しをしなければならなく,莫大な費用がかかるこが過去の地震被害によって明らかになっています。すこしでも地震被害が軽減できるように,研究を行っていきたいと思います。