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耐震工学・構造ダイナミクス

高耐震性能構造

かつての耐震設計とは,「地震で壊れない構造物」を設計することを意味していました.しかし現在の耐震設計では,大規模な地震に対しては構造物が損傷することを許容するが倒壊は防ぐという設計思想のもと,「大地震でうまく壊れる構造物」を設計しています.そのため,鈍構造やアンボンド芯材補強RC構造(UBRC構造),メタボリズム構造など,新しい概念に基づく耐震構造をダイナミクスの視点で開発を進めています.

免震支承を中心とする橋梁支承構造

橋梁支承は橋桁の境界条件であるため,橋梁設計で想定した性能を発揮するためには,支承が設計通りに性能を発揮することが基本です.しかしながら,橋梁支承は上部・下部構造接続部に設置されるため,常時の供用により劣化し,上部構造の損傷を誘発する事例が数多く報告されています.また,1995年兵庫県南部地震以降,橋梁の建設,耐震補強において,積層ゴム系の免震支承が積極的に採用されるようになりました.一方,2011年東北地方太平洋沖地震や2016年熊本地震では,積層ゴム系支承の破断を伴う被害が確認されています.現在の橋梁耐震では支承部が耐震性能の要となることが多く,橋梁支承構造の性能評価や開発を進めています.

大規模構造システムの動的応答特性を把握するためのハイブリッド地震応答実験手法開発

社会基盤構造物は一般に規模が大きく、実規模の構造全体の試験を行うことには数多くの困難が伴う。そこで、地震時の構造物の応答に支配的な構造要素のみを取り出して振動台や動的加振装置を用いた動的載荷実験を行い、その他の部分については数値シミュレーション計算で応答を求め、実現象に対応した時間軸で両者を結合する実時間ハイブリッドシミュレーションと呼ばれる動的実験-解析統合手法が用いられている。こうした高度な実験手法を実現する実験システムを構築することにより、構造物に作用する地震エネルギーを効率的に低減・吸収する先進的な免震・制震装置の開発における、信頼性の高い性能検証が可能となる。

土木施設の環境作用評価

コンクリート構造物の性能劣化

コンクリート構造物に対する環境作用,材料劣化及び部材力学性能を評価と予測する方法について研究を行っています.特に,飛来塩分に起因した塩害の劣化機構を明らかにしたうえで構造物の各種要求性能の経時変化におけるシミュレーションモデルを構築することを行っています

環境にやさしいジオコンクリートの硬化メカニズムと実用化

建設による環境への負荷を減らし,大量の工業副産物や廃棄物を再利用することを目的として,三次元非晶質微細構造を有するアルミノケイ酸塩材料からなるジオポリマーは,ポルトランドセメントの代替として有望な建設材料です.ユーザーフレンドリーなジオポリマーコンクリートの 合成 とその応用に関する研究を進めています.