津波漂流物衝突時の衝撃外力が作用する建築物の応答評価に関する研究

海啸碎片碰撞中建筑物受冲击外力响应评价研究

• 批准号: 17J03727
• 负责人: 浅井 竜也
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J03727/
• 关键词: 津波; 津波避難ビル; 漂流物; 船舶; 衝突; 応答評価

津波来襲時には，津波波力のみならず，津波漂流物の衝突により生じる衝撃外力も，建築物に重大な被害を生じさせる要因となり得る。漂流物の中においても大規模船舶は，津波来襲時に広く一般に漂流が確認されるとともに，その衝突は建築部材の損傷のみならず，建築物全体の挙動に重大な影響を及ぼしかねない。そのため，将来的な津波来襲時において同様の被害の発生を防ぐためには，大規模船舶の衝突に対する建築物の安全性検討手法の確立が望まれる。そこで申請者は，上記手法を確立することを目的に，津波漂流船舶の衝突により生じる衝撃外力に対する建築物の応答を簡便に評価する手法を検討しており，これまでに建築物の弾性応答を簡便に評価する手法を提案している。本年度の研究においては，同応答評価手法について，船舶衝突時の衝撃外力に加え，船舶の衝突以前から継続的に建築物に作用する津波波力を考慮し，さらに，建築物が両外力により非線形化する場合（すなわち建築物が弾性領域を超え非弾塑性領域に入る場合）について拡張するべく下記の検討を行った。すなわち，衝撃外力による仕事と建築物の復元力による仕事とが等値と仮定し，さらにその弾性限における推定値が上述の弾性応答評価式により求まる値と一致するように補正することで最大応答層間変形の推定式を提案し，これにより応答塑性率が2程度以下にとどまる場合にはその値は精度良く推定されることを明らかにした。また，上記評価手法の提案に加え，津波避難ビルを対象に，津波波力のみに対する必要耐力，津波波力と船舶衝突時衝撃外力との組み合わせ外力に対する必要耐力，および一般的な耐震建築物の必要耐力，の3つをケーススタディにより比較することで，耐震設計および耐津波波力設計された津波避難ビルであれば，一般的な港湾で想定される規模の船舶が衝突したとしても，崩壊等の著しい不具合が生じる可能性は低いことを明らかにした。

海啸来袭时，不仅是海啸波浪力，海啸碎片碰撞产生的外部冲击力也会对建筑物造成严重破坏。在漂流物体中，大型船舶在海啸袭击中漂流是常见现象，它们的碰撞不仅会损坏建筑构件，还会对建筑整体的性能产生严重影响。因此，为了防止未来发生海啸时发生类似的损害，需要建立一种评估建筑物抵御大规模船舶碰撞的安全性的方法。因此，为了建立上述方法，申请人一直在考虑一种能够容易地评估建筑物对于海啸中漂流的船舶碰撞所引起的外部冲击力的响应的方法，并且迄今为止已经评估了建筑物的弹性响应我们提出一个简单的评估方法。在今年的研究中，我们不仅考虑了船舶碰撞时的冲击外力，还考虑了船舶碰撞前持续作用于建筑物的海啸波浪力，研究了相同的响应评估方法，此外，我们还研究了相同的响应评估方法。将考虑如何应用响应评估方法。下面的研究是为了扩大结构变化的情况（即当建筑物超出弹性区域并进入非弹塑性区域时）。换句话说，假设外部冲击力产生的功和建筑物恢复力产生的功相等，并进一步修正弹性极限处的估计值，以匹配弹性响应评估公式确定的值综上所述，提出了一个估计层间变形的公式，结果表明，如果响应塑性模量保持在约2以下，则可以准确地估计该值。除提出上述评价方法外，还分析了海啸避难建筑物单独对抗海啸波浪力所需的强度、对抗海啸波浪力和船舶碰撞冲击外力的组合外力所需的强度以及对抗海啸波浪力和船舶碰撞冲击外力所需的强度。海啸疏散建筑物所需的三种情况。比较研究表明，如果海啸疏散建筑的设计能够承受地震和海啸波浪力，即使典型港口规模的船舶与之相撞，也有可能出现倒塌等重大问题。它很低。