大規模な超高層建物や空間構造物への適用を目的にBRBの長尺化が進んでおり，その寸法効果がBRBの破壊モードや履歴特性，累積変形性能に与える影響の再検証が必要と考えられています。特に板厚-塑性化部長さ比L_p/t_c≧400の矩形断面の長尺BRBでは，(1)芯材との摩擦の繰返しにより剥離材が損傷し摩擦に起因する圧縮力が徐々に上昇し，(2)材軸方向に偏在する圧縮歪とポアソン比に従って芯材断面が無視できないほど増大すると，芯材と拘束材の間隙が閉塞して圧縮力が急激に上昇する新たな現象(Core binding)が発生し，(3)引張に対する圧縮力の耐力上昇率βが各種基準値を超える場合があることが数値解析的に明らかされており，本研究では，長尺を含む実大BRBの準静的漸増繰返し載荷実験を実施し，BRBの寸法効果がその破壊モードや履歴特性，累積変形性能に与える影響を検証するとともに，Core binding発生歪の推定法や既往の疲労破壊評価法の適用性を検証しました。(準静的ですが)実大実験でCore bindingの発生を確認したのは世界初と思われます。本研究は日鉄エンジニアリング株式会社との共同研究成果であり，一部にJSPS若手研究(No.21K14288)，JSPS基盤研究(B) (No.24K01022)，JSPS基盤研究(A)(No.21H04581)および東京科学大学令和5年度環境・社会理工学院共通経費による顕彰と研究助成の助成を戴きました。ここに記して感謝申し上げます。

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2025年度の日本建築学会優秀修士論文賞に選ばれました。

Buckling-restrained braces (BRBs) are widely used as energy-dissipation members in seismic areas, and BRBs with 10–20 m workpoint lengths have been applied in practice, particularly in tall buildings and spatial structures. According to the previous numerical investigation, higher mode buckling and friction were shown to significantly amplify the compressive strain at the core ends and tensile strain at midspan, in part due to cyclic strain ratcheting, introducing the potential for core binding and premature necking. Therefore, in this study, a series of quasi-static full scale test was carried out to investigate the effect of the core length and cross section on the hysteresis and the low-cycle fatigue capacity of BRBs. As a results, the numerically predicted new fracture modes (the friction-induced core binding and significantly increment of compression overstrength) of the long BRBs were experimentally observed for the first time. Finite element models were subsequently calibrated to the test specimens to further analyze the observed fracture modes and to investigate the local strain and stress value on the core plate in detail. This work was supported by a Grant-in-Aid from the Japan Society for the Promotion of Science Fellowships (No. 21H04581, 21K14288 and 24K01022).

近年，同調粘性マスダンパー(Tuned Viscous Mass Damper, TVMD)を用いたダンパー付アウトリガー構造が注目されています。TVMDとは，見かけの質量効果を利用するダイナミックマスダンパーの一種であり，粘性ダンパーと慣性接続要素を並列した粘性マスダンパー(VMD)に柔支持部材が接続され，両者の付加振動系の同調効果によって卓抜した地震エネルギー吸収性能を発揮します。これに対して筆者らは，既往研究にて実在する250m級中央コア型超高層建物を参考に設定した建物の数値解析検討と具体的な試設計を行い，(a)エネルギー吸収効果を自己増幅するTVMD付アウトリガー構造は曲げ剛性の確保が難しい日本のダンパー付アウトリガー構造の抜本的な解決策になること，(b)地震応答の包括的低減という観点では従来型と同様に1次モード制御が推奨されること，(c)TVMDは地震エネルギーを効率よく吸収できる位置に設置し過大な応答が生じないよう適切な質量比と軸力制限比を設定する設計が現実的かつ安価であり費用対効果が高いことを明らかにしました。一方，日本では，建築計画の都合で150m以下の超高層建物に片コア形式が使われる場合もあり，コア配置に依らず同応答制御構造が適用可能であると望ましいため，本研究では，典型的な日本の150m級片コア型超高層建物を対象にTVMD付アウトリガー構造の適用性と実現可能性を調査しました。本研究は日建設計との共同研究成果です。

本研究は日本免震構造協会の2025年度優秀修士論文賞に選ばれました！

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This paper examined a novel damped outrigger system with tuned viscous mass dampers (TVMDs) previously proposed by the authors for a typical Japanese side fore type tall building with 18 m of the outrigger span. A series of generalized response spectrum analysis and nonlinear response history analysis for a typical Japanese tall building with a center core was performed to investigate the seismic response reduction effect. Moreover, the structural detail was designed to estimate the cost and cost performance index, and the feasibility of the TVMD damped outrigger system was strictly discussed.

本研究は，軸力と曲げが連成する架構形式の代表として支持架構付き屋根型円筒ラチスシェルを対象に部分球形ドームで得られた知見の汎用性および既往研究で提案した屋根部材2次設計用の構造特性係数Ds値評価法の適用性を確認しました。論文はこちら

This paper validated the seismic force reduction factor Ds evaluation method previously proposed by the authors for double-layered domes with supporting substructures for cylindrical lattice shell roofs with supporting substructures by using a series of nonlinear response history analyses of a massive amount of cylindrical lattice shell roofs with supporting substructures. The evaluation procedure is carefully formulated based on Japanese Building Code. Finally, static analyses with an equivalent seismic load with the proposed Ds were compared to the NLRHAs.

本研究では，径厚比60， 細長比20近傍のパラメータを含む径厚比55や細長比70程度の円形鋼管部材の繰返し載荷実験を行い，実験データベースを拡充し，座屈耐力や座屈性状の分析，座屈後履歴則や破断時期予測手法の適用性検証を行い，最後に有限要素法を用い た局部歪の補完解析を実施しました。論文はこちら
It is known that circular hollow section members used in truss towers are subjected to cyclic loading after bending buckling, which leads to early member failure. In this paper, cyclic loading tests of circular hollow section members are conducted to verify the applicability of the buckling behavior. In addition, a replication analysis is performed by FEM analysis to verify the applicability of the prediction method for the rupture timing.

本研究では，2つの異なる構造形式を有する煙突鉄塔に対し，部材破断のアルゴリズムを座屈後履歴則に組み込んだ漸増動的地震応答解析を実施し，座屈後履歴則の違いが動的応答性状，座屈や破断といった部材の損傷状況，崩壊機構に与える影響を分析しました。
It is known that circular hollow section members used in towers pylons are subjected to cyclic loading after bending buckling, which leads to early member failure. In this paper, a series of incremental dynamic analysis was performed to investigate the effect of the two different hysteresis rules on the collapse mechanism of steel chimney tower considering bucking and rupture of circular hollow sections with small slenderness ratio.
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・修正柴田・若林モデルM6のソースコードはこちらからダウンロードできます。

　本研究では，学校体育館を模擬した支持架構付き屋根型円筒アーチの 1/4 縮小模型を対象に既往の最適条件式に基づいて設計した二重TMDを対象構造物の屋根面に設置した場合の応答低減効果を大型振動台実験により検討しました。設置するTMDの設計値は，数値解析により対象構造物の固有振動特性を把握し，制御対象モードを選定した上で決定しています。最終的に支持架構付き屋根型円筒アーチの屋根架構に設置したTMDによる地震応答低減効果 を振動台実験結果および数値解析結果により明らかにしました。本論文は東京工業大学（現東京科学大学），明治大学，工学院大学，防災科学技術研究所の共同研究の成果報告の続報であり，熊谷知彦先生の研究グループの成果です。

TMD (Tuned Mass Damper) is fit for the vibration control of a spatial structure because it is possible to install the TMDs by a single supporting point. Therefore, there are many studies on the vibration control for a spatial structure by TMDs. In previous studies, analytical investigations have been conducted ambitiously. However, no studies have been conducted with TMDs installed in full-scale buildings. In this study, the response reduction effect of double TMDs on the roof surface of the target structure is investigated by large shaking table tests on a 1/4-scale model of a gymnasium.

　本研究は，地震応答に効果的な屋根形状の基礎情報整備として，正方形平面の支持架構付きグリッドシェル屋根の形状と部材断面の広範な単目的最適化を行い，各種価値観の指標(構造合理性，経済性)との関係性を議論しました。本研究は地震応答に効果的なシェル・空間構造の形態創生シリーズの第三弾です。本研究は2025年の建築学会大会および第20回コロキウム構造形態の解析と創生（2025/10）にて発表しました。論文はこちら

A series of the proposed GRSA-based computational morphogenesis subjected to dead load and seismic load was performed for a metal gridshell with square plane to investigate the relationship between the design variables (roof geometry or member section) and the design philosophy (structural or economical rationality). Furthermore, the steel amount, dynamic characteristic, seismic performance and buckling load of the form-founded models were analyzed by linear static analysis, non-linear response history analysis, linear buckling analysis and non-linear buckling analysis.

　本研究では，一層支持架構付きラチスドームの屋根部材2次設計用のDs値の提案評価法を多層支持架構に適用拡大しました。等価一自由度系の代表高さと復元力特性に対象構造物の軒高さとベーシア-軒高さ変位関係をそのまま適用し，保有水平耐力計算法で利用される情報だけで計算が完結する手続き仕様としています。

・屋根部応答の励起を考慮したDs値評価法のサンプルコードはこちらから配布しています。

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This paper extended the seismic force reduction factor Ds evaluation method previously proposed by the authors to double-layered domes supported by multistory substructures. The evaluation procedure is carefully formulated based on Japanese Building Code. Furthermore, the extended evaluation method was strictly validated by using a series of nonlinear response history analyses (NLRHAs) of a massive amount of double-layered domes supported by multistory substructures. Finally, static analyses with an equivalent seismic load with the proposed Ds were compared to the NLRHAs.

　本研究では，拘束木材の乾燥収縮の影響を受けない構成とした，拘束材に集成材と鋼板を用いた座屈拘束ブレース(以下，木鋼BRB)実大試験体を作製し，性能実験を行うことで芯材局部座屈によって生じる破壊モードを明らかにし，それらに基づいた設計用評価式の提案を試みました。2019年より継続していた木鋼BRBの続報です。論文はこちら

While BRBs with mass timber as the restrainer have been widely studied, the deformation capacity and design criteria of full-scale specimens are still unclear, as the fracture properties are different from conventional BRBs with mortar-filled steel restrainer, including the need to consider the effect of drying shrinkage of mass timber restrainer. In this study, cyclic loading tests have been carried out on full-scale BRBs with mass timber and steel plate restraint and with a configuration that is not affected by drying shrinkage. The failure modes exhibited are carefully studied and evaluation methods are proposed.

　中央コアから側柱までのスパン16m~20m が好まれる日本の超高層建物では，アウトリガートラスの曲げ剛性が海外より最大約20%まで劣化してしまい， ダンパーの接合部として十分な剛性を確保できないため，ダンパー付アウトリガー構造は国内では殆ど普及していません。これに対してエネルギー吸収効果を自己増幅できる同調粘性マスダンパー(Tuned Viscous Mass Damper, TVMD)は，曲げ剛性の確保が難しい日本のダンパー付アウトリガー構造の抜本的な解決策になると考えられており，都内超高層建物の耐震改修にも使用されていますが，その実現可能性には未だ不明な点が多いです。そこで本研究では，典型的な日本の中央コア型超高層建物を対象に，様々な質量比と配置を有するTVMD の応答制御効果を比較し，さらに現実的なケースを対象に具体的な納まりを設計し，導入費用を試算して実現可能性を評価しました。日建設計との共同研究成果です。やっと日本に適したダンパー付アウトリガー構造の解が得られて嬉しいです。論文はこちら

The damped outrigger system is known to efficiently provide additional damping in tall buildings. However, particularly for tall buildings in Japan, the outrigger truss from the center core to the exterior columns need to span distances of more than 16m. This is because Japanese developers prefer real estate that may maximize the leasable floor. This Japanese culture increases the flexural stiffness demand on the outrigger that leads to larger truss depths making the damped outrigger system inefficient, resulting that the damped outrigger is rarely adopted in Japan. To overcome this problem, following a successful example (available at https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/mag/na/18/00131/030300003/) of seismic retrofit of Japanese tall building, we proposed a novel damped outrigger system with tuned viscous mass dampers (TVMDs, a type of inerter). In the proposed system, the flexible outrigger truss is used as the the tuned spring for the viscous mass damper. In this paper, a series of complex modal analysis and nonlinear response history analysis for a typical Japanese tall building with a center core was performed to investigate the seismic response reduction effect. Moreover, the structural detail was designed to estimate the cost and cost performance index, and the feasibility of the TVMD damped outrigger system was strictly discussed.