2024/04/20 更新

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マツダ サトシ
松田 敏
MATSUDA,Satoshi
所属
環境都市工学部 教授
職名
教授
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学位

  • 京都大学博士(工学) ( 2002年9月 )

研究分野

  • 社会基盤(土木・建築・防災) / 構造工学、地震工学

  • 社会基盤(土木・建築・防災) / 建築構造、材料

学歴

  • 京都大学   工学研究科   建築学第2

    - 1995年

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  • 京都大学   工学部   建築学第2

    - 1989年

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    国名: 日本国

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  • 京都大学   工学研究科   建築学第2

    1995年

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    国名: 日本国

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所属学協会

論文

  • 断層モデルによるランダム地震動の作成と建屋の非線形応答解析 統計的RMS法による建屋の非線形応答解析 その2

    中野 富夫, 松田 敏

    日本建築学会構造系論文集   780, 189-199   2021年2月

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  • 軟化型Bouc-Wenモデルの1質点系ランダム応答解析と最大応答予測 査読

    松田 敏

    構造工学論文集   Vol.66B, 415-421   2020年3月

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  • 任意形状スペクトルを有する地震動の確率的応答評価 査読

    中野 富夫, 松田 敏

    JCOSSAR 2019論文集   Vol.9 133-139   2019年10月

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  • 任意形状スペクトルを有するランダム地震動に対する非線形応答解析-統計的RMS法による建築物の非線形応答解析 その1- 査読

    中野 富夫, 松田 敏

    日本建築学会構造系論文集   757, 331-341   2019年3月

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  • 残留変位に着目したバイリニア型復元力特性を有する多層構造物の非定常ランダム応答解析 査読

    松田敏

    日本建築学会構造系論文集   710, 551-560   2015年4月

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  • 残留変位に着目したバイリニア1質点系の非定常ランダム応答解析 査読

    松田敏

    構造工学論文集   60B, 387-392   2014年3月

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  • 弾塑性構造物の非定常ランダム応答解析 査読

    松田敏

    日本建築学会構造系論文集   682,1845-1851   2012年12月

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  • Maxwell型粘性ダンパーを有する構造物の統計的等価減衰定数に基づく最適設計 査読

    松田 敏

    日本建築学会構造系論文集   No. 667, 1649-1657   2011年9月

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  • 最大応答の期待値および標準偏差に関する統計的評価法 査読

    中野 富夫, 松田 敏

    構造工学論文集   Vol. 54B, 21-218   2008年4月

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  • バイリニア系の相似性に着目したエネルギー応答性状の評価 査読

    松田 敏

    日本建築学会構造系論文集   No.614, 23-28 ( 614 )   23 - 28   2007年4月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本建築学会  

    A single-degree-of-freedom bilinear system has a simple similarity relation between the input and output motion; a simultaneous amplification of the input motion, the elastic limit, and the yield force by a certain factor induces an amplification of the response by just the same factor. The purpose of this study is to estimate the energy response characteristics of a bilinear system efficiently by utilizing this similarity relation. The input ground motion is given by a stationary random process with a power spectral density function corresponding to a "pseudo-acceleration" spectral density of an adapted single-degree-of-freedom system under a white noise excitation, The energy response problem for the bilinear system under the stochastic excitation is formulated and simplified by use of the similarity relation. Numerical results clarify the relations between the characteristics of the input ground motion and the non-linear energy response.

    DOI: 10.3130/aijs.72.23_3

    CiNii Books

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    その他リンク: http://www.aij.or.jp/paper/detail.html?productId=182985

  • 2次元不整形地盤における面外せん断波の増幅特性の簡易評価 査読

    松田 敏, 河野允宏, 浅野幸一郎

    日本建築学会構造系論文集   593 ( 593 )   59 - 64   2005年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本建築学会  

    In this paper, a simple method is proposed to estimate amplification characteristics of anti-plane shear waves in two-dimensional alluvial valleys. The eigenfrequencies and eigenmodes of two-dimensional alluvial valleys are estimated by using the Rayleigh-Ritz method. In order to make a quantitative analysis of the amplification characteristics, the modal analysis method is employed with the equivalent modal damping parameters representing the energy dissipation to the surrounding bedrock. The results of some numerical examinations show the efficiency and applicability of the presented method to approximately estimate the amplification characteristics of various shaped alluvial valleys.

    DOI: 10.3130/aijs.70.59_3

    CiNii Books

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    その他リンク: http://www.aij.or.jp/paper/detail.html?productId=182236

  • 一般座標系におけるリカッチ法に基づく3次元不整形地盤の地震応答解析 査読

    松田 敏, 河野允宏, 浅野幸一郎

    日本建築学会構造系論文集   584 ( 584 )   43 - 49   2004年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本建築学会  

    A new analytical method is presented to compute the seismic response of three-dimensional alluvial valleys. In generalized coordinates along the boundary shape of a three-dimensional alluvial valley, wave field equations and boundary conditions are formulated as a two-point boundary value problem for linear first-order ordinary differential equations. The Riccati method is applied to solve the problem. The numerical results show the validity of the presented method. Complicated amplification patterns in a frequency-space domain induced in alluvial valleys are simply explained by interference phenomena among the direct wave and the surface waves generated on valley edges.

    DOI: 10.3130/aijs.69.43_4

    CiNii Books

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    その他リンク: http://www.aij.or.jp/paper/detail.html?productId=181889

  • S造・RC造構造物の地震信頼性解析 査読

    三宅真司郎, 松田 敏, 浅野幸一郎

    日本建築学会構造系論文集   556   2002年

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  • Verification of predicted non-linear site response during the 1995 Hyogo-Ken Nanbu earthquake

    M Kawano, K Asano, H Dohi, S Matsuda

    SOIL DYNAMICS AND EARTHQUAKE ENGINEERING   20 ( 5-8 )   493 - 507   2000年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCI LTD  

    The linear and non-linear responses of surface soil layers have been predicted through the simultaneous simulation test against the observed ground motions at the six sites in Kobe City during the 1995 Hyogo-ken Nanbu earthquake. The total stress analysis method and the effective stress analysis method have been applied for the rough and detailed verification of the predicted non-linear dynamic behavior at the PIS and RKI sites including the liquefaction phenomenon. The shear strain distribution along depth, the ratio of excess pore water pressure to initial effective stress, the liquefaction strength parameters to initial effective stress, and the stress-strain curve during the earthquake at the PIS site have been investigated when the predicted ground motion could simulate successfully the observed acceleration time histories and response spectra in the non-linear range. (C) 2001 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

    Web of Science

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  • 上町断層系想定地震動モデルによる大阪市域を対象とした建築構造物の地震信頼性解析 査読

    金子修平, 松田 敏, 浅野幸一郎

    日本建築学会構造系論文集   499 ( 530 )   29 - 36   2000年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本建築学会  

    This paper develops an analytical approach to estimating an overall seismic reliability or hazardness of structures based on earthquake excitation model predicted for Osaka city area. Nonwhite random process is used for reliability analysis, while bi-linear and peak-oriented hysteretic characteristics are used for steel and reinforced concrete building structures. These characteristics are replaced with equivalent linear models for the estimation convenience. Numerical examples are given to an overall seismic reliability or hazardness of building structures in Osaka city area.

    DOI: 10.3130/aijs.65.29_2

    CiNii Books

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    その他リンク: http://www.aij.or.jp/paper/detail.html?productId=179995

  • 兵庫県南部地震(1995年1月17日)の多点観測地震動の同時シミュレーション 査読

    河野充宏, 土肥博, 松田 敏

    日本建築学会構造系論文報告集   499号53-60頁   53 - 60   1997年

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  • SEISMIC RESPONSE OF 3-DIMENSIONAL ALLUVIAL DEPOSIT WITH IRREGULARITIES FOR INCIDENT WAVE MOTION FROM A POINT-SOURCE

    M KAWANO, S MATSUDA, K TOYODA, J YAMADA

    BULLETIN OF THE SEISMOLOGICAL SOCIETY OF AMERICA   84 ( 6 )   1801 - 1814   1994年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:SEISMOLOGICAL SOC AMER  

    The purpose of this article is to further investigate the influence of local site conditions of surface soil layers on seismic ground motion by studying the response of a semi-spherical alluvial deposit model under the more realistic type incident wave field. The incident wave field is a spherical wave radiated from a point source that is situated at the near focal distance and the far focal distance. A plane SH wavelet is also considered for comparison. A least-squares technique is applied to solve the boundary problem. The surface displacements on the alluvial deposit and in the elastic half-space are evaluated for various focal distances and source incidence angles. The numerical results indicate that there are significant differences concerning scattering and diffraction of wave motions between the two horizontal components when the semi-spherical alluvial deposit is subjected to incident wave motions from a point source. In the near field and for the component involving predominantly P and SV waves, the coupling of these waves induces a great variation in the spatial distributions, the amplitudes, and the time histories of the surface displacements compared to the tangential component, which involves mostly SH waves. The wave propagation characteristics of this component are very similar to those for a plane SH wavelet. In the far field and for the tangential component, there is not such strong coupling among waves. It is also shown that the first reflected waves at the curved boundary are deeply related to scattering and to diffraction of wave motion in a surface soil layer with irregularities and play an important role in the development of later arrivals.

    Web of Science

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講演・口頭発表等

  • 短時間フーリエ変換に基づく非定常入力地震動の表現とランダム応答解析

    山本 怜生, 松田 敏

    2022年7月 

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  • 免震建物の微少振幅時固有振動数の振幅依存性について

    酒井 禎, 松田 敏

    2022年7月 

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  • 短時間フーリエ変換に基づく入力地震動の非定常パワースペクトルモデルとその応用

    山本 怜生, 松田 敏

    2022年6月 

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  • 部分空間法による大阪北部地震前後における関西大学実験棟の振動特性評価

    前 皓介, 松田 敏

    2021年7月 

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  • 部分空間法に基づく関西大学第5実験棟の振動特性評価

    前 皓介, 松田 敏

    2021年6月 

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  • Maximum Response of Bouc-Wen Hysteretic System under Non-stationary Random Excitations

    MATSUDA,Satoshi

    2020年9月 

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  • 強震及び微動に基づく関西大学第5実験棟の振動特性評価

    池本 昇平, 松田 敏

    2020年7月 

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  • 軟化型Bouc-Wenモデルの非等価線形化ランダム応答解析

    桑迫 琢磨, 松田 敏

    2020年7月 

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  • 関西大学実験棟の振動特性評価~強震および微動に基づく各種手法の比較~

    池本 昇平, 松田 敏

    2020年6月 

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  • Bouc-Wen型履歴モデルの透過線形化を用いない非線形ランダム応答解析

    桑迫 琢磨, 松田 敏

    2020年6月 

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  • 非定常入力を受けるバイリニア型1質点系の統計的等価減衰定数

    窪田将大, 松田敏

    日本建築学会大会学術講演梗概集  2018年 

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  • パルス性地震動を受ける多層構造物のランダム応答解析

    窪田将大, 松田敏

    日本建築学会大会学術講演梗概集  2017年7月 

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  • パルス性地震動に対する構造物の非定常ランダム応答解析

    窪田将大, 松田敏

    日本建築学会近畿支部研究報告集  2017年6月 

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  • 統計的等価減衰定数に基づく多層連結制振の最適減衰係数

    松田敏, 張子龍

    日本建築学会大会学術講演梗概集  2016年8月 

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  • ランダム応答解析に基づく多層構造物連結制振の最適設計

    張子龍, 松田敏

    日本建築学会近畿支部研究報告集  2016年6月 

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  • ランダム応答解析に基づく連結制振構造の最適設計

    張子龍, 松田敏

    日本建築学会大会学術講演梗概集  2015年9月 

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  • 中央差分法に基づくバイリニア型復元力特性を有する1質点系の非定常ランダム応答解析

    西井祐一, 根津達也, 松田敏

    日本建築学会大会  2013年8月 

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  • Optimum Design of Maxwell-type Damper System Based on Stochastically Equivalent Damping Factor

    S. Matsuda

    15th World Conference on Earthquake Engineering  2012年9月 

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    開催地:Lisbon  

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  • A Study on Characteristics of Ground Motion during the 2011 Off the Pacific Coast of Tohoku Earthquake

    H. Dohi, K. Yoshida, S. Matsuda, M. Kawano

    15th World Conference on Earthquake Engineering  2012年9月 

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    開催地:Lisbon  

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  • 統計的等価減衰定数に基づくMaxwell型粘性ダンパーの最適減衰係数(その1)1質点系モデル

    櫻井 一成, 松田 敏

    日本建築学会大会学術講演梗概集  2011年8月 

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  • バイリニア1質点系の等価線形化に基づく地震信頼性解析

    根津 達也, 松田 敏

    日本建築学会大会学術講演梗概集  2011年8月 

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  • 統計的等価減衰定数に基づくMaxwell型粘性ダンパーの最適減衰係数(その2)多質点系モデル

    松田 敏, 櫻井 一成

    日本建築学会大会学術講演梗概集  2011年8月 

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  • 遺伝的アルゴリズムによる統計的ランダム入力地震動モデルの作成

    櫻井 一成, 松田 敏

    第13回日本地震工学シンポジウム  2010年11月 

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  • 計測震度を指定したランダム入力地震動モデルの作成

    八木 宏幸, 松田 敏

    日本建築学会大会学術講演梗概集  2010年9月 

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  • 最尤法と遺伝的アルゴリズムによる地震動スペクトルの回帰モデルの作成

    櫻井 一成, 松田 敏

    日本建築学会大会学術講演梗概集  2010年9月 

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  • AIC評価に基づく地震動スペクトルの最適回帰モデル

    櫻井 一成, 松田 敏

    日本建築学会近畿支部研究報告集  2010年6月 

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  • 定尺材の有効利用を企図した2種の木造通し柱仕口の引張性能に関する実験的研究 : (その1) 引張試験の概要と結果

    中山 雄貴, 山本 浩平, 松田 敏

    日本建築学会大会学術講演梗概集  2009年8月 

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  • 定尺材の有効利用を企図した2種の木造通し柱仕口の引張性能に関する実験的研究 : (その2) 降伏理論式とFEM解析による検討

    山本 浩平, 中山 雄貴, 松田 敏

    日本建築学会大会学術講演梗概集  2009年8月 

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  • 木造通し柱仕口の引張性能に関する実験的研究 : 雇いほぞ差し込栓2本打ちと埋め込み型連結金物を用いた仕口について

    山本 浩平, 中山 雄貴, 平井 厚史, 松田 敏

    日本建築学会近畿支部研究報告集  2009年6月 

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  • A regression Model for Estimating Power Spectral Density Function of Ground Acceleration

    MATSUDA Satoshi

    14th World Conference on Earthquake Engineering (14WCEE)  2008年10月 

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  • Stochastic Method to Evaluate Maximum Response Value for SDOF Excited by Input Motion Expressed as Arbitrary Shape Spectrum

    NAKANO Tomio, MATSUDA Satoshi

    14th World Conference on Earthquake Engineering (14WCEE)  2008年10月 

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  • Maxwell型ダンパを有する質点系のエネルギー応答

    松田 敏

    日本建築学会大会学術講演梗概集  2008年9月 

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  • ランダム入力地震動モデルの距離減衰式と地震入力エネルギーの評価 : その1. 距離減衰式の作成

    高松 謙伍, 榎田 竜太, 松田 敏

    日本建築学会大会学術講演梗概集  2007年8月 

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  • ランダム入力地震動モデルの距離減衰式と地震入力エネルギーの評価 : その2. 距離減衰式の検証

    榎田 竜太, 高松 謙伍, 松田 敏

    日本建築学会大会学術講演梗概集  2007年8月 

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  • ランダム入力地震動モデルによる地震入力エネルギースペクトルの距離減衰式

    榎田 竜太, 高松 謙伍, 松田 敏

    日本建築学会近畿支部研究報告集  2007年6月 

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  • A Simple Geometrical Index Characterizing Ground Motions in Various Shapes of Alluvial Valleys

    MATSUDA Satoshi, M.Kawano, K.Asano

    13th World Conference on Earthquake Engineering (13WCEE)  2004年 

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  • Propagator Matrix for Elastic Wave Field in Generalized Coordinates

    MATSUDA Satoshi, M.Kawano, K.Asano

    International Symposium on Network and Center-Based Research for Smart Structures Technologies and Earthquake Engineering (SE04)  2004年 

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  • Theoretical Evaluation of Attenuation Relationship in Distance for Ground Motion

    H.Dohi, M.Kawano, K.Asano, MATSUDA Satoshi

    13th World Conference on Earthquake Engineering (13WCEE)  2004年 

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  • Response Prediction of Base Isolated Building by Ground Motion Model for Great Event

    M.Kawano, H.Dohi, MATSUDA Satoshi

    12th European Conference on Earthquake Engineering  2002年 

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  • Response Prediction of Base Isolated Building and High-Rise Building for Great Events using Ground Motion Model

    H.Dohi, M.Kawano, K.Asano, MATSUDA Satoshi

    Structural Engineers World Congress (SEWC2002)  2002年 

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  • Response prediction of building structure for great event using ground motion model

    M.Kawano, K.Asano, H.Dohi, MATSUDA Satoshi

    10th International COnference on Soil Dynamics and Earthqake Engineering  2001年 

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  • Seismic Analysis of Integrated Whole System with Source, Propagation Path and Structure

    M.Kawano, H.Dohi, MATSUDA Satoshi

    12th World Conference on Earthquake Engineering  2000年 

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  • Non-liner Site Response during the 1995 Hyogo-ken Nanbu Earthquake

    M.Kawano, K.Asano, H.Dohi, MATSUDA Satoshi

    9th International Conference on Soil Dynamics and Earthquake Engineering  1999年 

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  • 断層の不均質滑り分布を考慮した地震動モデルによる構造物系の応答特性

    河野充宏, 浅野幸一郎, 土肥博, 松田 敏

    第10回日本地震工学シンポジウム  1998年 

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  • Study on Ground Motion above Source Region during the 1995 Hyogo-ken Nanbu Earthquake

    M.Kawano, H.Dohi, MATSUDA Satoshi

    11th European Conference on Earthquake Enginnering  1998年 

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  • Simultaneous simulation test against observed ground motions of the 1995 Hyogo-ken Nanbu Earthquake on the basis of wave propagation in multi-layered half space

    M.Kawano, H.Dohi, MATSUDA Satoshi

    2nd International Symposium of the Effect of Surface Geology on Seismic Motion  1998年 

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  • 震源過程の確率論的モデル化

    河野充宏, 浅野幸一郎, 土肥博, 松田 敏

    第10回日本地震工学シンポジウム  1998年 

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  • A Study on Ground Motion for Seismic Design Based on Wave Propagation Theory and Source Dynamics

    M.Kawano, H.Dohi, MATSUDA Satoshi

    11th world Conference on Earthquake Engineering  1996年 

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  • Response Spectra of Ground Motion above Earthquake Fault

    M.Kawano, H.Dohi, MATSUDA Satoshi

    11th world Conference on Earthquake Engineering  1996年 

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  • A Study of Seismic Internsity in the Kanto Plain by Ground Motion Model

    M.Kawano, H.Dohi, MATSUDA Satoshi

    5th International conference on Seismic zonation  1995年 

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 質量可変型回転慣性質量ダンパーを用いた応答変位・加速度を共に低減する免震技術開発

    研究課題/領域番号:21H01483  2021年4月 - 2024年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    池永 昌容, 五十子 幸樹, 榎田 竜太, 松田 敏

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    配分額:16900000円 ( 直接経費:13000000円 、 間接経費:3900000円 )

    初年度である2021年度は、以下2項目について研究成果が出た。
    (a)可変質量ダンパーの制振性能に対するメカニズム解明(数値解析)
    図3で示した構造物の応答倍率曲線と入力地震動のパワースペクトル密度の関係について考察を加えるとともに、D.M.と支持部材によって構成される付加振動系と構造物との関係性を振動モードから考察する。また時々刻々の性能変化応答を分析して制振性能を解明し、その知見を利用して質量可変ダンパーの設計法構築をめざした。解析結果に基づく分析の結果、免震層変位の抑制と上部構造の加速度応答抑制を設計段階ごとに分離して考える設計手法を提案することができ、その設計手法の妥当性と種々の地震動に対する有効性を確認することができた。さらに、既往の制御理論を利用した簡易なダンパーパラメータ決定方法の構築にも言及することができ、2つの設計式から従来のダンパーよりも免震効果が高い設計が可能であることを示した。
    (b)ダンパー単体の動的加力実験
    項目(a)の結果をふまえて質量可変ダンパーを用いた動的加力実験で本ダンパーの実用化に向けた課題抽出と改善方法を模索した。質量可変ダンパーは次年度に製作予定であったが、既存の装置を参考に新しいダンパーを短時間で設計することができたため、これを用いて2022年度に予定していたダンパー単体動的加力実験の一部を前倒しした。その結果、質量可変性能を確認するに至ったが、同時に実験装置の問題点を明らかにすることもできたため、2022年度に実験装置自体の改修を行う。

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  • 統計的手法に基づくランダム入力地震動モデルの作成とその応用

    研究課題/領域番号:21560603  2009年 - 2011年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    松田 敏, 鈴木 三四郎

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    配分額:1950000円 ( 直接経費:1500000円 、 間接経費:450000円 )

    本研究は,ランダム入力地震動モデルとして,地動加速度のパワースペクトル密度関数(PSDF)および地震動の有効継続時間の回帰モデルを作成することを目的とする。PSDFはホワイトノイズに対する弾性1質点系の擬似速度応答過程を用いて表され,その特性を規定する3つのパラメータおよび有効継続時間に関する回帰モデルの関数形と回帰係数を,遺伝的アルゴリズと最尤法により求めた。そして,得られたモデルの予測性能や応用について,多角的な検討を行った。

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  • 関西エリアにおける入力地震動モデルの策定と建築構造物の地震被害軽減に関する研究

    研究課題/領域番号:17560524  2005年 - 2006年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    浅野 幸一郎, 鈴木 三四郎, 松田 敏

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    配分額:3300000円 ( 直接経費:3300000円 )

    上記の研究課題に関連して、以下に示す研究成果として纏めることができる。
    1.関西大学における地震観測記録を整理しデータベースを構築した。そして,特に長周期地震動としての顕著な特徴を有する2004年東海道沖・紀伊半島沖の地震を中心に,各種建物(免震建物,S造建物,RS造建物)の応答観測の分析やシミュレーション解析を通して,構造物の振動特性並びに耐震性能を評価した。
    2.地震動の長周期成分を適切に表現し得る簡易な入力地震動モデルとして「疑似加速度型パワースペクトル密度関数モデル(PAモデル)」を新たに提案した。そして,PAモデルの予測的策定のため,関西エリアを中心とする地震観測記録の統計的分析により,これを規定するパラメータに関する距離減衰式を作成した。更に作成した距離減衰式を用いて,各種地震動(マグニチュード,震源距離,表層地盤特性)が構造物に与える影響を,地震入力エネルギースペクトルとして定量的に評価した。
    3.コンクリートブロック組石造と木造長屋の住宅を対象に行われた静的・動的実験から、その基本的な動的パラメータの特性を明らかにし,それを導入した地震応答計算を通してその応答特性を比較した。入力レベルが大きくない地震動を想定した場合,建物の構造特性としてブロック型にはQuad Linear型に近い復元力モデルを、一方入力レベルに関係なく、長屋には履歴型に加えてスリップ型とハードニング型を採用すれば、実態に即した耐震性能の高い建物を作ることができ,地震被害低減,防災対策に繋がることが判断できた。
    4.長屋の住戸が集合する場合、直交壁の効果が地震時に有効であること、住戸が単体で建つ場合には、直交壁量の多少よりも間口、奥行方向それぞれの耐力確保が必要であることを確認した。

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  • 一般座標系による3次元任意形状不整形地盤の地震応答解析

    研究課題/領域番号:15710140  2003年 - 2005年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究(B)

    松田 敏

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    配分額:1600000円 ( 直接経費:1600000円 )

    1.半楕円体状不整形地盤モデルに対して,代数に生成した非直交の初期格子を逐次改良することにより「部分的に直交する一般座標系」,即ち「深さ」方向の座標曲線が他の2つの座標曲線と直交する座標系を生成し,リカッチ法を適用することによって地震応答解析を実施した。そして,3次元境界要素法による解析との比較により,その精度について検討を加えた。不整形地盤の応答特性において特に重要な意味を持つ長周期領域では概ね良好な結果が得られた。解析精度および適用範囲(有効帯域)は採用する一般座標系の密度,均質性に強く依存するのに対して,未だ一般座標系の生成過程でこれらの属性を任意にコントロールすることは難しい。従って,広帯域の解析を実現するためには,十分に密な座標系(格子)を採用し,付随する大規模な演算を効率的に行うための解析上のさらなる工夫が必要である。
    2.2次元,3次元不整形地盤の内部で生成される表面波に注目し,その分散性において等価な平行2層地盤の層厚(等価層厚)をもって,不整形地盤の幾何学的形状が地震応答特性に及ぼす影響を定量化した。等価層厚は外部半無限地盤の不整形地盤に対する拘束の強さに関係し,等価層厚が大きい程拘束が弱く,表面波のエアリー相が長周期側に遷移し,結果として優勢な表面波が生成されることを示した。また,直達波と表面波の干渉として,不整形地盤内の増幅特性の複雑な空間分布を簡易に説明できることを示した。
    3.レーリー・リッツ法により任意形状不整形地盤の固有振動数,固有振動モードを高精度で評価できることを示した。そして,不整形地盤から外部地盤への波動逸散効果を,不整形地盤内の媒質の減衰の効果として導入することにより,モーダル・アナリシスを展開し,不整形地盤の増幅特性を簡易に評価できることを示した。

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  • 震源・地盤・構造物総合系の観点からの都市震害予測と制御に関する研究

    研究課題/領域番号:12450226  2000年 - 2002年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    河野 允宏, 松田 敏, 浅野 幸一郎

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    配分額:11900000円 ( 直接経費:11900000円 )

    (1)震源・地盤・構造物総合系の地震応答予測
    南関東地震,東海地震,濃尾地震,山崎断層地震などを対象として,震源モデルと波動伝播理論に基づく地震動予測モデルを作成し,幾つかの免震構造物,高層建物の応答予測を行った.その結果,震源断層と観測点との幾何学的関係-震源距離,断層面上のアスペリティのサイズや分布,破壊伝播方向と観測点の位置関係-と観測点近傍の地盤構成が,地震動特性,そして構造物の応答性状に大きな影響を及ぼすことが明らかにされた.さらに,アスペリティのサイズやディレクティビティ効果と地盤増幅の相乗効果により,地震動特性に対応して構造物の終局状態における様態が変化し,要求される耐震性能が異なってくる可能性があることが示された.
    (2)不整形地盤内の波動伝播の解明
    一般座標系による3次元不整形地盤の新しい地震応答解析法を開発し,その有効性を検証した.更に,種々の応答解析を実施して,入射波の種別,不整形地盤の形状と応答性状の関係について系統的検討を行った.その結果,不整形地盤の形状と内部生成表面波の関係,実体波と表面波の干渉パターン,不整形地盤の固有振動と内部生成表面波の関係等,2次元,3次元不整形地盤における波動伝播・増幅の基本機構を明らかにした.
    (3)都市域での震害予測と制御
    大阪市域における地震動予測モデルを対象として,建築構造物の統計的2次モーメント応答に基づく地震信頼性解析を実施し,大阪市域の「地震信頼性マップ」を作成した.また,兵庫県南部地震を対象として,観測地震動より確率論的入力地震動を作成し,S造,RC造建物の地震信頼性解析を実施した.そして,解析的に得られた地震信頼性と対応する実被害を比較した結果,両者には有意な相関が認められた.

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  • 震源特性を考慮して作成した強震動を受ける大阪平野の木造建物の地震被害予測

    研究課題/領域番号:11650601  1999年 - 2001年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    鈴木 三四郎, 井上 隆二, 松田 敏, 浅野 幸一郎

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    配分額:3700000円 ( 直接経費:3700000円 )

    研究成果は以下のようにまとめることができる。
    1 大阪北部の岩盤上で観測された加速度時刻歴波形記録を基に、強震動と地盤震動特性を評価した。
    2 確率増幅率の技法を利用して、SH波に対して地表面上の強震動を作成した。
    3 SH波を対象として、不整形地盤の地震応答解析にRiccati Methodを導入し、地震動を評価した。
    4 観測地震記録に基づく地震動を規定する非定常パラメータを使用して、ランダム入力地震動モデルの作成することを示した。
    5 木造建物の復元力モデルとその地震被害モードの関係を、典型的な実測地震動を用いて検討した。
    6 履歴型とスリップ型を複合した復元力特性と、柱頭・柱脚に非線形回転バネを有するの軸組木造建物の地震応答特性と示した。
    7 壁率のみで規定される水平剛性と非構造部材の剛性の関係を明らかにし、建物全体としての水平剛性を評価することができた。
    8 Maxwell型の非線形粘性ダンパーの場合に、構造物系の最適地震応答制御について評価した。今後はこのシステムを木造建物にも応用することが確認できた。
    9 壁の配置によっては、木造建物の捩れ振動が生ずることから、捩れを伴わないような壁の配置および捩れ振動を抑制するような設計に関する基礎資料を得ることができた。
    10 種々の入力地震動レベルに対する木造建物の応答解析結果から、地震時の被害予測に繋げることができることを示した。

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  • 断層破壊を考慮したランダム地震入力を受ける構造物の地震信頼性評価

    研究課題/領域番号:09650642  1997年 - 1998年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    浅野 幸一郎, 松田 敏, 鈴木 三四郎

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    配分額:3000000円 ( 直接経費:3000000円 )

    1. 地震活動の地域性を考慮して、特に関西大学において観測された強震記録より震源特性を規定するパラメータを抽出し、それらの相互関係を回帰式として表現した。そして、ここで得られた震源パラメータに基づき確率統計的手法によって作成された短周期地震波動を、想定される断層破壊の時空間分布に従って重ね合わせることによって関西地域における大地震時の地震動のシミュレーションを行った。
    2. 断層破壊の局所的な不均質性を確率過程として表現した震源関数と、波動伝播理論に基づいて評価されたグリーン関数との重畳によって地震動モデルを作成し、兵庫県南部地震を対象にシミュレーションを実施してその有効性を検証した。
    3. 震源断層面上に、任意の観測点からみた見かけの破壊到達時間をマッピングした「アイソクロン」を用いて、断層面上の破壊伝播とディレクティビティ効果の関係について考察を加えた。また、滑り量をアイソクロンに沿って積分することによって得られる波形関数のパワーと、確率論的に評価された滑り時間関数のパワーの積による、地震動モデルの非定常スペクトルの表現を導いた。
    4. 兵庫県南部地震時の神戸市長田区における木造建物の被害確率を、動的応答解析に基づく工学的震度と降伏震度との関係から推定し、実際の被害調査との比較による検証を行った。また、当該地区の地盤条件と木造建物の被害分布の関係について考察を加えた。
    5. 各種ダンパーによる多層構造物の地震応答制御問題に対して、耐震安全性ならびに居住性保持の観点から指定される応答制御目標に対する最適なダンパーの性能を、ランダム地震応答解析に基づいて決定し、その妥当性を実測強震地動によるシミュレーションによって検証した。
    6. 上下動を含む強震地動を受ける免震構造物の免震層の軸力応答に基づき、大地震時の免震構造物の動的安定性について検討を加えた。

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社会貢献活動

  • International Symposium on Networ and Center-Based Research for Smart Structures Technologies and Earthquake Engineering(SE04), Steering comittee member

    2003年 - 2004年

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教育内容・方法の工夫(授業評価等を含む)

  • 担当する「建築不静定構造力学」、「耐震構造学」では、講義時間中に行う演習に際して、教室を巡回し学生の面前で即時採点を行うことにより、個々の学生の理解度を把握した上で対話型の指導を行っている。また、学生どうしが互いに評価を競うことにより、演習の効果の向上が認められる。演習で正解に至らなかった問題はレポートにより補完し、総合として講義内容の理解度が向上するように努めている。 また、講義に際して、随時、パワーポイント教材、ビデオ教材、模型等を活用することにより、講義の進行に変化を与え、単調な講義により学生の関心が削がれることがないよう工夫している。

作成した教科書、教材、参考書

  • 「建築不静定構造力学」では、教科書を指定せず、独自に作成した教材プリントを用いている。そして、同教材をインフォメーションシステムにアップロードすることにより、学生が随時取得できるように配慮している。

教育方法・教育実践に関する発表、講演等

  •  特になし

その他教育活動上特記すべき事項

  • 学部学生、大学院生に対し、学外の研究会、現場見学会等への積極的参加を促している。また、大学院生に対しては、学会での研究発表を奨励し、論文投稿やプレゼンテーションの指導を行っている。