構造システム系
概要
鋼やアルミニウムなどの構造材料の力学挙動を解明し，橋などの大型構造物を安全で合理的設計をするための教育と研究を行っています．近年では，巨大地震にも耐えることができる橋梁を実現するために，制震構造の開発や低サイクル疲労に着目した研究に取り組んでいます．
研究内容
制震構造化による土木・建築構造物の新しい耐震補強法の開発
構造物のライフサイクルに渡って取り替え不要な高機能制震ダンパーを開発し，広域的な表層地盤―基礎―構造物―制震ダンパー系の複合非線形地震応答解析により既存構造物（橋梁，大空間構造物等）の耐震安全性を検証すると共に，効率的な制震ダンパーの設置方法を研究しています．さらに他大学の実験室をコンピュータネットワークで結び，多機関連携のハイブリッド地震応答実験（実験と数値解析を併用して地震応答を求める手法）を実施して数値解析結果の妥当性を検証し，制震構造の設計法を確立することを目的としています．
主構造取り合いガセット部一体の高性能座屈拘束ダンパーの実験状況と数値解析の一例
※クリックすると大きな画像が見れます。
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薄鋼板せん断パネルの耐震補強部材への適用に関する研究
地震時には桁橋の端部に大きな水平せん断力が作用し，床版を支えている主桁が横方向へずれる可能性がある．桁端部を薄鋼板（平板，波板）で補強することによって耐震性能を向上させるための研究を行っています．
鋼構造物の低サイクル疲労による破壊現象の解明と照査法の開発
3次元解析による延性き裂発生評価
大地震に対する鋼製橋脚の変形性能を向上させる方策として，厚肉断面の採用やコンクリートの充填がある．それらの研究成果によれば，厚肉断面の採用などで局部座屈の発生を遅らせることができ，変形性能が大きく改善される．しかし，これまでの実験では，脚基部などのひずみ集中部にクラックが生じ，その進展が進行すれば脆性的な破壊が発生することが明らかにされている．現在の耐震照査においては，局部座屈に対する照査が確立できているのに対し，き裂の発生メカニズムの解明などが少しずつ進んでいる段階であるが，照査手法の提案までには至っていないのが現状である．本研究では，厚肉鋼断面部材からなる土木鋼構造物について，ひずみ集中を伴う延性き裂の発生メカニズムを解明した上で，延性き裂の発生を予測できる手法（照査法）の開発を目的としている．
繰り返し載荷実験による延性き裂発生の再現
所属教員
