三次元地震波震動台

施設概要
本施設はプロジェクトの主要課題を研究するために必要とされる三軸(水平二軸/垂直一軸)方向同時加振が可能な地震波震動台である。駆動方式として永久磁石方式を採用しているため,広い周波数帯域にわたって振動波形の精度が高く,実地震波も忠実に再現することができる。

主要装置構成

本施設を利用する研究例
(1)浮屋根と液体の連成を考慮した大型液体貯槽の耐震設計法/補強法の開発
2003年十勝沖地震では,大型石油タンクの浮屋根がスロッシング(液面動揺)により沈没し全面火災に至るという甚大な被害が発生した.同様の被害は来るべき東海・東南海・南海地震等の巨大地震においても発生が予想され,その対策が急がれている。本研究では,浮屋根と内部液体との動的連成作用を考慮した地震応答解析および震動台による縮小模型実験を実施し,浮屋根の損傷・沈没のメカニズムを解明するとともに,浮屋根の効果的な耐震補強法を提案し設計法として確立することを目的とする.
 具体的には,浮屋根と液体との動的連成を考慮したスロッシング解析理論を整備する。線形ポテンシャル理論を基本とするが,必要に応じて構造・流体の非線形性を考慮する。平行して円筒貯槽模型の震動台実験を実施し,理論および数値解析の妥当性を検証する。解析結果と実験結果を照合しながら解析精度を向上させ,実現象を再現できる解析手法として完成させる。以上の成果をもとに,浮屋根の損傷・沈没に至るメカニズムの解明を試みるとともに,浮屋根の効果的な耐震補強法を提案し設計法として確立する。
 
 
(2)コンクリート系大空間構造物の耐震性能評価/耐震設計手法の高度化に関する研究
コンクリート系の“むくり”のある構造(アーチ、シェル)に対しては,従来からその変形・損傷・耐力・破壊モード等に関して多くの実験的・解析的な検討が試みられているが,殆どが静的な荷重に対するものである。近年,同種の大規模な構造物も建設される機会が増えているが,動的な特性に関する実験的研究は殆ど無く,上下動の影響の解明は未着手のままとなっている。本研究では,これらの構造物に対して、地震時特性及び動的な破壊までの現象解明と数値解析の検証を目的として実験的に検証し,分析を試みる。