2024/03/30 更新

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マスイ　タケシ
桝井　健
MASUI,Takeshi
所属
環境都市工学部 教授
職名
教授
連絡先
メールアドレス
ホームページ
http://www.arch.kansai-u.ac.jp/
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学位

  • 京都大学博士(工学) （ 1999年9月 ）

研究分野

  • 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   建築学専攻

    1990年

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  • 京都大学   工学部   建築学科

    - 1988年

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    国名： 日本国

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  • 京都大学   工学研究科   建築学専攻

    1990年

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    国名： 日本国

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経歴

  • 関西大学/教授

    2014年4月

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  • 関西大学/准教授

    2007年4月 - 2014年3月

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  • 関西大学/助教授

    2004年4月 - 2007年3月

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  • 関西大学/専任講師

    2001年4月 - 2004年3月

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  • 関西大学/助手

    1998年4月 - 2001年3月

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  • 京都大学/助手

    1994年4月 - 1998年3月

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  • 鹿島建設株式会社/研究員

    1990年4月 - 1994年3月

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所属学協会

論文

  • Analysis for Conservation of the Timber-Framed Architectural Heritage in China and Japan from the Viewpoint of Authenticity 査読

    Songfeng Jing, Wei Wang, Takeshi Masui

    MDPI Sustainability   15(2), 1384   2023年1月

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  • 水平荷重を受ける城郭天守台石垣の崩壊時加速度の評価 小型石垣模型の傾斜実験 査読

    桝井 健, 上野 亮太, 鮫島 由希子

    構造工学論文集   Vol.68B, pp.106-113   2022年4月

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  • 城郭天守台石垣の鉛直荷重時安定性について 査読

    桝井 健, 鮫島 由希子

    歴史都市防災論文集   Vol.14, pp.91-98   2020年7月

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  • 弾性柱脚機構を有する木造軸組建築物の動的応答性状 －正弦波加振による振動台実験および動的応答解析 査読

    桝井 健, 草野 祐弥, 銅田 桃子

    構造工学論文集   Vol.66B, pp.441-450   2020年3月

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  • 石場建て構法木造柱脚の動的応答解析 査読

    桝井 健, 中村 啓佑, 草野 祐弥

    構造工学論文集   Vol.65B, pp.283-294   2019年3月

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  • 繰り返し載荷を受ける伝統木造仕口の弾塑性解析 査読

    桝井 健, 菅沼 信明

    日本建築学会構造系論文集   Vol. 82 No.742, pp.1893-1903   2017年12月

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  • Adjustable vertical vibration isolator with a variable ellipse curve mechanism 査読

    T. Asai, Y. Araki, K. Kimura, T. Masui

    Earthquake Engng Struct. Dyn.   Vol.46, Issue 8, Pages 1345-1366   2017年1月

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  • Integrated mechanical and material design of quasi-zero-stiffness vibration isolator with superelastic Cu-Al-Mn shape memory alloy bars 査読

    Yoshikazu Araki, Kosuke Kimura, Takehiko Asai, Takeshi Masui, Toshihiro Omori, Ryosuke Kainuma

    JOURNAL OF SOUND AND VIBRATION   358   74 - 83   2015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：ACADEMIC PRESS LTD- ELSEVIER SCIENCE LTD  

    Quasi-zero-stiffness (QZS) vibration isolators avoid excessive deformation due to gravity, a critical issue in vertical vibration isolation, by providing restoring force with high initial stiffness and low tangent stiffness around the static equilibrium position. Effective use of geometric nonlinearity often plays a central role in QZS mechanisms. Design of such QZS mechanisms, however, tends to be complex, and it is difficult to realize large loading capacity as well as large stroke length at the same time This paper attempts to resolve these issues by applying newly developed superelastic Cu-Al-Mn shape memory alloy (SMA) bars, characterized by excellent recoverable strain upon unloading along with small hysteresis and nearly flat stress plateau. These features are realized by material design tailored for obtaining mechanical properties required in QZS mechanisms. The use of such tailored superelastic Cu-Al-Mn SMA bars allows us to easily achieve large loading capacity as well as large stroke length while keeping the QZS mechanism simple and compact. In this paper, we derive design equations, produce a prototype, and conduct shaking table tests and numerical simulations to demonstrate the feasibility of QZS vibration isolator with superelastic Cu-Al-Mn SMA bars. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI： 10.1016/j.jsv.2015.08.018

    Web of Science

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  • 合成ゼオライトのモルタルへの添加効果 査読

    芝田隼次, 村山憲弘, 桝井 健, 八尾眞太郎, 豊福俊英

    化学工学論文集   第41巻、第1号、pp.67-71   2015年1月

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  • Nonlinear vibration isolator with adjustable restoring force 査読

    Yoshikazu Araki, Takehiko Asai, Kosuke Kimura, Kosei Maezawa, Takeshi Masui

    Journal of Sound and Vibration   332 ( 23 )   6063 - 6077   2013年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    This paper presents a vertical quasi-zero stiffness (QZS) vibration isolator with a mechanism for adjusting restoring force. QZS vibration isolators have high initial stiffness and QZS around the static equilibrium position. This way, excessive deformation due to self-weight can be avoided while having enough vibration reduction capability to dynamic excitations. One of the main issues left for QZS vibration isolators is the difficulty in keeping the vibration reduction capability when the vibration isolated object is replaced. In such a case, adjustment of its restoring force becomes necessary in accordance with the self-weight of the newly placed vibration isolated object. This paper attempts to address this issue by proposing a mechanism that enables quick and easy adjustment of the restoring force of a QZS vibration isolator. The proposed mechanism consists of cranks and a screw jack. With the present mechanism, the restoring force provided by horizontally placed springs can be converted into the vertical restoring force of the vibration isolator. In the conversion, the vertical resisting force can be adjusted simply by applying and removing torque to the screw jack to change and hold the angle of inclined bars placed in the cranks. In this study, a prototype of a class of QZS vibration isolator having the proposed mechanism is produced. Shaking table tests are performed to demonstrate the efficacy of the present mechanism, where the produced prototype is subjected to various sinusoidal and earthquake ground motions. It is demonstrated through the shaking table tests that the produced prototype can reduce the response acceleration within the same tolerance even when the mass of the vibration isolated object is changed. © 2013 Elsevier Ltd.

    DOI： 10.1016/j.jsv.2013.06.030

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  • 繰り返し載荷を受ける長ほぞ差し込み栓打ち仕口の弾塑性解析 査読

    桝井 健, 錦田謙介, 高木利季

    日本建築学会構造系論文集   Vol.78、No.686、pp.753-762 ( 686 )   753 - 762   2013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  

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  • 石垣築石部の水平動的載荷時の回転量評価 －もたれ擁壁型小型模型の振動実験－ 査読

    廣石 康隆(D), 桝井 健, 八尾眞太郎

    日本建築学会構造系論文集   Vol.78、No.685、pp.589-596   2013年3月

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  • Load Settlement Relationships of Circular Footings Considering Dilatancy Characteristics of Sand 査読

    Y. Tomita (D), T. Nishigata, T. Masui, S. Yao

    International Journal of GEOMAT   Vol. 2, No.1, pp. 148-153   2012年12月

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  • EVALUATION OF SEISMIC PERFORMANCE OF MASONRY WALLS CONSIDERING SEISMIC ENERGY ABSORPTION CAPACITY 査読

    T. MASUI, Y. HIROISHI (D)

    Science and Technology Reports of Kansai University   No.54、pp.105-117   2012年3月

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  • 石垣の地震エネルギー吸収能力を考慮した耐震性能評価 査読

    廣石 康隆(D)、桝井 健、八尾眞太郎

    構造工学論文集   Vol.58B、pp.125-131   2012年3月

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  • Load Settlement Relationships for Circular Footings Considering the Dilatancy Characteristics of Sand 査読

    Y. Tomita (D), T. Masui, T. Nishigata, S. Yao

    Science and Technology Reports of Kansai University   No.54、pp.119-130 ( 1 )   148 - 153   2012年3月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：The GEOMATE International Society  

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  • 石垣築石部の水平動的荷重時の水平移動量評価 －もたれ擁壁型小型模型の振動実験－ 査読

    廣石 康隆(D)、桝井 健、八尾眞太郎

    日本建築学会構造系論文集   Vol.77、No.672、pp.303-308   2012年2月

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  • Response of vibration-isolated object to ground motions with intense vertical accelerations 査読

    Yoshikazu Araki, Shinya Kawabata, Takehiko Asai, Takeshi Masui

    ENGINEERING STRUCTURES   33 ( 12 )   3610 - 3619   2011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  

    This paper reports the results of shaking table tests performed to assess the response of an object placed on a vibration isolator to intense ground motions whose peak accelerations are close to or over the gravity acceleration in both vertical and horizontal directions. The passive vertical and horizontal vibration isolator, developed by the authors, has rolling load-bearing elements and constant-force springs to provide piecewise-constant restoring forces. First, we performed shaking table tests, wherein only the horizontal vibration was isolated. An unexpected finding from the tests is that, when the vibration isolator was subjected to ground motions with intense vertical accelerations, not only vertical but also horizontal accelerations were amplified. This led to a large rocking response or overturning of the object placed on the vibration isolator. A likely reason for the amplification is rocking of the upper portion of the vibration isolator above the rolling load-bearing elements induced by intense vertical accelerations. Next, we performed shaking table tests, wherein both vertical and horizontal vibrations were isolated. In this case, the vertical as well as horizontal accelerations were significantly reduced and the rocking response of the vibration-isolated object was suppressed. These results suggest potential risks in conventional horizontal vibration isolators having rolling load-bearing elements when they are subjected to ground motions with intense vertical accelerations. The results also demonstrate the effectiveness of vertical vibration isolation to avoid such risks. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI： 10.1016/j.engstruct.2011.07.025

    Web of Science

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  • 疎な砂の負のダイレタンシー特性を考慮した円形基礎の荷重沈下量関係

    冨田祐介D, 八尾眞太郎, 桝井 健, 山崎雅弘(岡山理科大学)

    日本建築学会構造系論文集   第661号、563-570 ( 661 )   563 - 570   2011年3月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本建築学会  

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  • 密な砂のダイレタンシー特性を考慮した円形基礎の荷重沈下量関係 査読

    冨田祐介, 八尾眞太郎, 桝井 健, 山崎雅弘

    日本建築学会構造系論文集   NO.646 P.2263～2270 ( 646 )   2263 - 2270   2009年12月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本建築学会  

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  • Vertical vibration isolator having piecewise-constant restoring force 査読

    Yoshikazu Araki, Takehiko Asai, Takeshi Masui

    Earthquake Engineering and Structural Dynamics   38 ( 13 )   1505 - 1523   2009年

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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：John Wiley and Sons Ltd  

    We present a vertical vibration isolator having a piecewise-constant restoring force, which belongs to a class of passive and nonlinear vibration isolators. In vertical vibration isolation, direct use of low-stiffness elements leads to unacceptably large deformations due to self-weight. To overcome the difficulty, we apply a combination of constant-force springs, each of which sustains a constant load regardless of its stretch. By arranging the constant-force springs, so that the isolator has a piecewise-constant restoring force, we alleviate the problem of the excessive deformation caused by self-weight, provide stability at the static equilibrium state along with the self-centering capability, and realize a large stroke while keeping the mechanism simple and compact. Further, we attempt to limit the response acceleration within a tolerance regardless of the frequency spectrum and the magnitude of earthquake ground motions. We demonstrate the effectiveness of the present isolator through shaking table tests and numerical simulations. © 2009 John Wiley &amp
    Sons, Ltd.

    DOI： 10.1002/eqe.915

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  • 定荷重支持機構の組合せからなる上下免震装置 査読

    桝井 健, 浅井健彦, 吉田亘利, 荒木慶一

    日本建築学会構造系論文集   第73巻 第631号、1511-1518 ( 631 )   1511 - 1518   2008年9月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人日本建築学会  

    We present a vertical seismic isolation device for limiting the response acceleration less than a specified value. In Japan, strong near-fault earthquakes have been recorded frequently in recent years. And the demand is increasing for developing vertical seismic isolation devices to protect important objects. In vertical seismic isolation, large deformation due to gravity takes place if the stiffness is simply reduced. To overcome this difficulty, we use constant-load springs, which sustain constant load regardless of displacement. Since the object placed on the device is supported only by constant-load springs, transmission of the reaction force can be limited within a specified value. This way, the peak response acceleration of the object can be controlled regardless of the kinds and magnitudes of earthquake ground motions. This paper demonstrates the effectiveness of the present vertical seismic isolation device thorough experiments and simulations.

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    その他リンク： http://www.aij.or.jp/paper/detail.html?productId=183612

  • 石垣築石部の水平振動時の崩壊挙動に関する模型実験 低層石垣の振動台実験 査読

    桝井 健, 松永信幸, 八尾眞太郎

    構造工学論文集   Vol.54B、29-36   2008年3月

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  • 石垣築石部の長期荷重時崩壊挙動に関する模型実験 査読

    桝井 健, 八尾眞太郎

    日本建築学会構造系論文集   第619号、89-95 ( 619 )   89 - 95   2007年9月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本建築学会  

    Model tests were performed in order to obtain collapse behavior of TSUKIISHIBU section in masonry walls under long-term load; the TSUKIISHIBU section represents the whole part of the masonry wall structure excluding corner. A wall model was constructed by rectangular prism shaped masonry stones placed one on another with initial angle of slope on dry sand backfill, and the angle of slope was increased quasi-statically until the model collapses. It is observed that when the initial angle of slope is steep the model collapses with overturning mode of the wall and when the initial angle of slope is relatively mild the model collapses as if the wall was bending at the middle height. As wall heights that the model collapse show good agreement with critical slope curves those are theoretically obtained, validity of the theory for predicting critical height of the wall is clarified.

    DOI： 10.3130/aijs.72.89_4

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    その他リンク： http://www.aij.or.jp/paper/detail.html?productId=183182

  • 石垣築石部の長期荷重時安定性について 査読

    桝井 健, 八尾眞太郎

    日本建築学会構造系論文集   第593号、81-86 ( 593 )   81 - 86   2005年7月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本建築学会  

    Restoration work of masonry walls of time-honored castles in Japan necessitates the knowledge of structural mechanics of masonry walls. The paper presented here deals with stability of the TSUKIISHIBU section in the wall structure under long-term load; the TSUKIISHIBU section represents the whole part of the masonry wall structure excluding corner. The stability was investigated in three aspects. First, formulae to get critical heights of masonry walls were introduced under conditions of critical failure mechanisms. The critical heights concerning such variables as slope angles of the walls and internal friction angles between stone blocks and of back fill soil were calculated and design curves were drawn. Second, a safety factor of masonry walls at critical failure mechanisms was proposed. Utilization of this safety factor led us to various useful information regarding to the stability of masonry wall structure. Last, mechanical implication of the concave shape of masonry walls which is characteristic to Japanese castle was clarified.

    DOI： 10.3130/aijs.70.81_2

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    その他リンク： http://www.aij.or.jp/paper/detail.html?productId=182239

  • Technology Transfer of the Nodular Cast-In-Place Concrete Pile 査読

    MASUI Takeshi, S.Yao, A.Ito, M.Takano, N.Urushizaki, Y.Iwasaki

    International Journal of Technology Transfer and Commercialisation   Vol. 3, No.2, 166-186   122 - 142   2004年6月

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    記述言語：英語   出版者・発行元：関西大学  

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  • 液状化地盤-杭基礎構造物系の過渡共振現象に関する研究 その1 せん断土槽を用いた振動台実験

    三好 将史, 八尾 眞太郎, 桝井 健, 藤田 良太

    地盤工学研究発表会 発表講演集   39   1801 - 1802   2004年

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    出版者・発行元：公益社団法人 地盤工学会  

    地盤が液状化すると、地盤剛性および杭に作用する地盤反力が低下することにより、地盤-杭基礎構造物系の固有振動数が小さくなる。その過程において地盤-杭基礎構造物系の固有振動数と入力地震動の卓越振動数が一致すると、過渡的な共振現象が発生し過大な応答になる場合がある。本研究では、液状化過程における杭基礎の過渡的な共振現象を実験および解析により把握することを目的とする。本報その1ではせん断土槽を用いた杭基礎構造物模型の振動台実験を行う。特に、液状化過程における杭体曲げモーメントに着目し、液状化前後では見られない過大な応答の発生を確認する。

    DOI： 10.11512/jiban.JGS39.0.1801.0

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  • 液状化地盤-杭基礎構造物系の過渡共振現象に関する研究 その2 実験結果の検討

    藤田 良太, 八尾 眞太郎, 桝井 健, 三好 将史

    地盤工学研究発表会 発表講演集   39   1803 - 1804   2004年

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    出版者・発行元：公益社団法人 地盤工学会  

    地盤が液状化すると、地盤剛性および杭に作用する地盤反力が低下することにより、地盤-杭基礎構造物系の固有振動数が小さくなる。その過程において地盤-杭基礎構造物系の固有振動数と入力地震動の卓越振動数が一致すると、過渡的な共振現象が発生し過大な応答になる場合がある。本研究では、液状化過程における杭基礎の過渡的な共振現象を実験および解析により把握することを目的とする。本報その2では液状化過程における杭基礎構造物の過渡的な共振現象を、質点系モデルを用いた数値解析により実験結果のシミュレーションを行う。

    DOI： 10.11512/jiban.JGS39.0.1803.0

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  • 模型実験による節付き場所打ちコンクリート杭の周面支持力機構に関する検討 査読

    桝井 健, 伊藤淳志, 八尾眞太郎

    日本建築学会構造系論文集   第574号、107-112 ( 574 )   107 - 112   2003年12月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本建築学会  

    For the development of nodular cast-in-place concrete pile, the vertical loading tests of model nodular piles were carried out in loose wet sand ground. The tests were carried out for the piles with four kinds of distances between nodes and three kinds of taper angles of nodal base. The load-settlement relations and the ultimate bearing capacities were examined. The results of the tests indicate that the nodular pile with large distance between nodes can develop the bearing resistance at the nodal base, while that with small distance induces shear along cylinder with the same diameter of node. These characteristics of bearing mechanism are same as those in dense dry sand ground.

    DOI： 10.3130/aijs.68.107_4

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    その他リンク： http://www.aij.or.jp/paper/detail.html?productId=181573

  • 備前粘土の土中水の状態と引張強度の関係について 査読

    桝井 健, 八尾眞太郎, 伊藤淳志

    第４８回地盤工学シンポジウム論文集   1-8   2003年11月

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  • 杭の支持力特性に関する土槽実験と有限要素法(FEM)解析比較 査読

    桝井 健, 八尾眞太郎, 伊藤淳志, 岩崎好規, 長屋淳一

    第４８回地盤工学シンポジウム論文集   135-140   2003年11月

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  • 備前粘土の土中水の状態と結合力の関係について -その2:引張強度の理論解析-

    八尾 眞太郎, 桝井 健, 伊藤 淳志, 生田 祐也, 加来 達也

    地盤工学研究発表会 発表講演集   38   915 - 916   2003年

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    出版者・発行元：公益社団法人 地盤工学会  

    土の力学的性状を、土粒子間に作用する物理化学的な結合力と結びつけて解明することは従来ほとんど行われていない。本研究では、備前粘土を対象として、土中水の存在状態の変化に伴う引張強度の変化を土粒子間に作用する結合力により定量的に説明することを目的とし、実験的および理論的検討を行った。本報その2では、その1で報告した備前粘土の引張強度の測定結果を、土粒子間に生じる結合力の理論式に基づいて評価する。引張強度の理論値を導出した結果、実験値と定性的にも定量的にもよく一致する理論曲線を得ることができた。

    DOI： 10.11512/jiban.JGS38.0.915.0

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  • 備前粘土の土中水の状態と結合力の関係について -その1:引張強度測定実験-

    桝井 健, 八尾 眞太郎, 伊藤 淳志, 木田 秀三, 安井 猛

    地盤工学研究発表会 発表講演集   38   913 - 914   2003年

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    出版者・発行元：公益社団法人 地盤工学会  

    土の力学的性状を、土粒子間に作用する物理化学的な結合力と結びつけて解明することは従来ほとんど行われていない。本研究では、カオリン粘土を対象として、土中水の存在状態の変化に伴う引張強度の変化を土粒子間に作用する結合力により定量的に説明することを目的とし、実験的および理論的検討を行った。本報その1では、飽和状態からの含水量の減少に伴う備前粘土の引張強度の変化を測定する実験を実施した結果について報告する。含水量の減少に伴って引張強度は上昇していき、含水比0%においてピークを迎えるという特徴的な結果を得た。

    DOI： 10.11512/jiban.JGS38.0.913.0

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  • カオリン粘土の土中水の状態と引張強度の関係について 査読

    桝井 健, 八尾眞太郎, 伊藤淳志

    第４７回地盤工学シンポジウム論文集   127-132   2002年11月

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  • 節付き場所打ちコンクリート杭の節部底面支持力算定式 査読

    桝井 健, 八尾眞太郎, 伊藤淳志, 伊藤 仁

    日本建築学会構造系論文集   第556号、79-84 ( 556 )   79 - 84   2002年6月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本建築学会  

    The ultimate bearing capacity formulae for nodal base of nodular cast-in-place concrete pile were led using axisymmetric analytical model based on rigid-plastic theory. In this model ratio of projecting width of node to radius of pile shaft and earth pressure in circumferential direction were considered, so the formulae are useful for calculating the ultimate bearing capacity of circular base of nodular pile. The propriety of the formulae were examined by comparing the calculated values with the results of vertical loading tests on model nodular piles.

    DOI： 10.3130/aijs.67.79_2

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    その他リンク： http://www.aij.or.jp/paper/detail.html?productId=180916

  • 土中水による土粒子の結合力について 査読

    桝井 健, 八尾眞太郎, 伊藤淳志, 宮田智博

    構造工学論文集   48B、295-301   2002年3月

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  • 節付き場所打ちコンクリート杭の鉛直支持力特性に関する模型実験 査読

    桝井 健, 伊藤淳志, 八尾眞太郎

    構造工学論文集   48B、321-325   2002年3月

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  • カオリン粘土の土中水の状態と結合力の関係について:—その2: 液架橋力による引張強度の理論解析—

    八尾 眞太郎, 桝井 健, 伊藤 淳志, 裏野 正治

    地盤工学研究発表会 発表講演集   37   937 - 938   2002年

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    出版者・発行元：公益社団法人 地盤工学会  

    DOI： 10.11512/jiban.JGS37.0.937.0

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  • カオリン粘土の土中水の状態と結合力の関係について:—その1: カオリン粘土の引張強度測定実験—

    桝井 健, 八尾 眞太郎, 伊藤 淳志, 後藤 正彦, 笹谷 靖之

    地盤工学研究発表会 発表講演集   37   935 - 936   2002年

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    出版者・発行元：公益社団法人 地盤工学会  

    DOI： 10.11512/jiban.JGS37.0.935.0

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  • 繰り返し水平載荷を受ける立体骨組の対称限界および定常状態限界解析法 査読

    桝井 健, 上谷宏二

    日本建築学会構造系論文集   第540号、79-85   2001年2月

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  • Timoshenko梁要素を用いた有限要素法による鉄筋コンクリート橋脚の地震時弾性応答解析

    桝井 健

    (続)兵庫県南部地震における構造物の衝撃的破壊に関するシンポジウム   43-47頁   2000年3月

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  • 定常状態経路の分岐後経路解析

    桝井 健, 上谷宏二

    第49回理論応用力学講演会講演論文集   203-204頁   2000年1月

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  • 二軸対称断面を有する空間片持梁-柱の定常状態限界 査読

    桝井 健, 上谷宏二

    日本建築学会構造系論文集   520号53-60頁   105 - 112   1999年6月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：関西大学  

    完全両振り繰り返し曲げを受ける2軸対象断面梁-柱を対象とし、定常状態限界を求めるための解析法を提示する。梁-柱の離散モデル化には有限要素法を用い、解析法の核となる定常状態変化率方程式を誘導する。定常状態変化率方程式に基づく増分解析を行って定常状態経路を追跡し、その極限点として定常状態限界を求める。解析例として、強軸方向に繰り返し曲げを受けるH形鋼片持梁-柱を取り上げ、定常状態経路の追跡を行い、定常状態限界を予測する。予測限界値前後の振幅レベルで、一定振幅繰り返し載荷を与えたときの全履歴挙動を追跡する解析を行い、本解析法の妥当性を検証する。

    CiNii Books

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  • A Finite Element Method for the In-plane Limit of Beam-columns Subjected to Cyclic Bending

    MASUI Takeshi, UETANI/Koji

    Proceedings of Plasticity '99 : The Seventh International Symposium on Plasticity and Its Current Application   929-932頁   1999年1月

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  • 繰り返し曲げを受ける片持梁-柱の構面内挙動限界解析法 査読

    桝井 健, 上谷宏二

    日本建築学会構造系論文集   513号97-104頁 ( 513 )   97 - 104   1998年11月

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    一定軸力下で連続的漸増振幅繰り返し曲げを受ける片持梁-柱の挙動には、横座屈振幅よりもはるかに小さい振幅で載荷構面外への変形が生じる臨界点としての構面挙動限界が存在し、これを予測するための構面内挙動限界理論が展開されている。本論文では、上記理論の一般化として、増分摂動法を用いた立体骨組部材の複合非線形解析法に基づく、有限要素法による構面内挙動限界解析法を展開する。本解析法を用いて、中実断面片持梁-柱を対象に構面外挙動限界解を求めた。解析法および理論予測解の検証のため弾塑性履歴挙動解析を行った結果、理論解を超える振幅では、構面外変形が発散的に増大していくことが確認できた。

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  • 繰り返し水平載荷を受ける立体骨組構造物の臨界挙動解析

    桝井 健, 上谷宏二

    第3回都市直下地震災害総合シンポジウム論文集   259-260頁   1998年10月

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  • Analysis of in-plane limit of a cantilever beam-column subjected to cyclic bending

    MASUI Takeshi, UETANI/Koji, TSUNEOKA/Jiro

    Proceedings of sixth international symposium on plasticity and its current application(Plasticity'97)   443-444頁   1997年7月

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  • 脆性片持梁の衝撃破壊

    桝井 健, 上谷宏二, 吉田亘利, 中島輝之

    第46回応用力学連合講演会講演予稿集   75-76頁   1996年12月

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  • 半経験的方法による1993年能登半島沖地震の強震動評価 査読

    桝井 健, 武村雅之, 釜田正毅

    地震第2輯   47巻4号375-382頁   375 - 382   1994年1月

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    Accelerograms from the 1993 Noto-hanto-oki earthquake(MJMA=6.6)are simulated at four sites with different ground conditions by using a semi-empirical method for modeling the earthquake faulting stochastically. Seismic moment M0 and fault plane for the main shock are determined from a tsunami source model. Two element events, whose focal mechanisms are similar to that of the main shock, are selected among four large aftershocks of MJMA=5.0-5.1. Source spectra of these events follow the ┣T00360┫-2 model and their corner frequencies fCE are equal to or higher than those expected from the M0-fc relation by BOORE(1986). Synthesized records are in good agreement with observed ones in both cases of using these element events on the condition that standard deviations SD of displacement on the fault plane are assumed to be about five times as large as those for other large events whose source spectra follow the ┣T00360┫-2 model. The higher value of SD suggests that high frequency components of seismic waves were strongly excited due to some large heterogeneity of displacement on the fault plane of the main shock. This result is also supported by the fact that maximum accelerations from this event observed at stations within an epicentral distance of 200 km are systematically larger than those from the 1984 Nagano-ken-seibu earthquake(MJMA=6.8), which has almost the same seismic moment as this event.

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  • INVERSE GENERATION OF EARTHQUAKE-STRAIN CONSTRAINED DESIGNS OF A DISTRIBUTED PARAMETER STRUCTURE FOR A SEQUENCE OF DESIGN STRAIN FUNCTIONS

    T NAKAMURA, M OHSAKI, T MASUI

    COMPUTER METHODS IN APPLIED MECHANICS AND ENGINEERING   98 ( 1 )   1 - 21   1992年7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 SCIENCE SA LAUSANNE  

    A new concept called an ordered set of design earthquake-strain functions is introduced for the earthquake-strain constrained designs of a distributed parameter structure. Based on this concept, an efficient numerical method is proposed for inversely sweeping out an ordered set of earthquake-strain constrained design functions with respect to a parameter which specifies a sequence of design strain functions. The process of sweeping out the designs is first formulated with Gateaux differentiation of the implicit nonlinear mapping. All the governing equations and the inverse mapping are discretized by the Rayleigh-Ritz method in the numerical procedure. With this method, a set of candidate designs and various design charts may easily be supplied for designers. In the examples, several ordered sets of earthquake response curvature constrained beams with various support conditions are generated, and the characteristics of the designs are discussed.

    Web of Science

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MISC

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講演・口頭発表等

  • 城郭天守台石垣の水平荷重時安定性に関する基礎的研究 その2 石垣崩壊時加速度の評価

    鮫島 由希子, 木村 亮太, 桝井 健

    2020年9月 

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    開催年月日： 2020年9月

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  • 城郭天守台石垣の水平荷重時安定性に関する基礎的研究 その1 石垣模型の傾斜実験

    木村 亮太, 鮫島 由希子, 桝井 健

    2020年9月 

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    開催年月日： 2020年9月

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  • 発展途上国の組積造建築を対象とした滑り免震機構の開発に関する基礎的研究

    桝井 健 他, (多田麻也子・高木次郎・荒木慶一・五十子幸樹・Pareek Sanjay・李相勲・桝井健・鈴木裕介・榎田竜太・郭佳・福田伊織)

    2020年9月 

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    開催年月日： 2020年9月

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  • 弾性柱脚機構を有する木造軸組建築物の動的応答解析

    草野 祐弥, 桝井 健

    日本建築学会大会学術講演梗概集（北陸）  2019年9月 

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    開催年月日： 2019年9月

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  • 城郭天守台石垣の長期荷重時崩壊荷重の評価

    鮫島 由希子, 桝井 健

    日本建築学会大会学術講演梗概集（北陸）  2019年9月 

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    開催年月日： 2019年9月

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  • 伝統木造仕口の繰り返し履歴特性の評価

    菅沼 信明, 桝井 健

    日本建築学会大会学術講演梗概集 （東北）  2018年9月 

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    開催年月日： 2018年9月

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  • 木造柱脚底面の摩擦とめり込みを考慮した動的応答解析法

    草野 祐弥, 桝井 健

    日本建築学会大会学術講演梗概集 （東北）  2018年9月 

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    開催年月日： 2018年9月

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  • 城郭天守台石垣の長期荷重時安定性に関する基礎的研究

    鮫島 由希子, 桝井 健

    日本建築学会大会学術講演梗概集 （東北）  2018年9月 

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    開催年月日： 2018年9月

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  • 弾性柱脚機構を有する木造軸組建築物の動的応答性状に関する基礎的研究

    寺田 桃子, 桝井 健

    2017年度日本建築学会大会(中国)学術講演梗概集  2017年8月 

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    開催年月日： 2017年8月

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  • めり込み及び摩擦を考慮した木造仕口の弾塑性解析法

    菅沼 信明, 桝井 健

    2016年度日本建築学会大会(九州)学術講演梗概集  2016年8月 

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    開催年月日： 2016年8月

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  • 石場建て構法柱脚部の振動応答に関する基礎的研究 その1 振動台実験

    叢 一, 中村 啓佑, 桝井 健

    2016年度日本建築学会大会(九州)学術講演梗概集  2016年8月 

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    開催年月日： 2016年8月

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  • 石場建て構法柱脚部の振動応答に関する基礎的研究 その2 振動応答解析

    中村 啓佑, 桝井 健

    2016年度日本建築学会大会(九州)学術講演梗概集  2016年8月 

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    開催年月日： 2016年8月

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  • 摩擦抵抗柱脚システムに関する基礎的研究 : その1 構造システム概要及び性能検証実験

    欅田 聖, 寺田 桃子, 桝井 健

    2015年度日本建築学会大会(関東)学術講演梗概集  2015年9月 

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    開催年月日： 2015年9月

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  • 伝統木造建築における平三斗の繰り返し水平載荷実験および弾塑性解析

    直川 周平, 桝井 健

    2015年度日本建築学会大会(関東)学術講演梗概集  2015年9月 

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    開催年月日： 2015年9月

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  • 摩擦抵抗柱脚システムに関する基礎的研究 : その 2 既存木造軸組建築物縮小模型による性能検証実験

    寺田 桃子, 欅田 聖, 桝井 健

    2015年度日本建築学会大会(関東)学術講演梗概集  2015年9月 

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    開催年月日： 2015年9月

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  • 大斗-肘木モデルの繰り返し履歴特性の評価 : その1 めり込みと摩擦を考慮した大斗-肘木の解析モデル

    西田 拓真, 欅田 聖, 桝井 健

    2014年度日本建築学会大会(近畿)学術講演梗概集  2014年9月 

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    開催年月日： 2014年9月

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  • 礎石建て構法木造柱脚のすべり振動に関する基礎的研究 : その1 振動台実験

    栗田 具尚, 中村 啓佑, 桝井 健

    2014年度日本建築学会大会(近畿)学術講演梗概集  2014年9月 

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    開催年月日： 2014年9月

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  • CuAlMn超弾性合金を用いた上下免震装置

    吉田亘利, 木村公翼, 荒木慶一, 浅井健彦, 桝井 健

    2014年度日本建築学会大会(近畿)学術講演梗概集  2014年9月 

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    開催年月日： 2014年9月

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  • 大斗-肘木モデルの繰り返し履歴特性の評価 : その2 大斗-肘木試験体載荷実験および弾塑性解析

    欅田 聖, 西田 拓真, 桝井 健

    2014年度日本建築学会大会(近畿)学術講演梗概集  2014年9月 

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    開催年月日： 2014年9月

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  • 楕円軌道可変機構を用いた支持荷重変動型上下免震装置

    木村公翼, 浅井健彦, 荒木慶一, 桝井 健, 吉田亘利

    2014年度日本建築学会大会(近畿)学術講演梗概集  2014年9月 

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    開催年月日： 2014年9月

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  • 礎石建て構法木造柱脚のすべり振動に関する基礎的研究 : その2 振動応答解析

    中村 啓佑, 栗田 具尚, 桝井 健

    2014年度日本建築学会大会(近畿)学術講演梗概集  2014年9月 

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    開催年月日： 2014年9月

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  • Vertical Seismic Isolation with Superelastic Cu-Al-Mn Alloy Bars

    K. Kimura, Y. Araki, T. Asai, N. Yoshida, T. Masui, T. Omori, R. Kainuma, K. Uetani

    Sixth World Conference on Structural Control and Monitoring  2014年7月 

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    開催年月日： 2014年7月

    開催地：Barcelona, Spain  

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  • Evaluation of Rotational Displacements of Masonry Walls of Castles Subjected to Dynamic Horizontal Loading

    T. Masui, Y. Hiroishi(D), Y. Oshima(D)

    The 2013 World Congress on Advances in Structural Engineering and Mechanics (ASEM13)  2013年9月 

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    開催年月日： 2013年9月

    開催地：Jeju Island, Korea  

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  • 可変支持荷重機構を持つ上下免震装置

    木村公翼, 浅井健彦, 荒木慶一, 前沢皓生, 桝井 健, 吉田亘利

    日本建築学会  2013年8月 

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    開催年月日： 2013年8月

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  • 石垣の水平動的載荷時における変形挙動の評価

    大島 裕司, 廣石 康隆, 桝井 健

    日本建築学会  2013年8月 

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    開催年月日： 2013年8月

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  • 長ほぞ差し込栓打ち仕口の繰り返し履歴特性の評価 その 2‐T 字型試験体載荷実験の弾塑性解析‐

    西田 拓真, 髙木 利季, 桝井 健

    日本建築学会  2013年8月 

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    開催年月日： 2013年8月

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  • 長ほぞ差し込栓打ち仕口の繰り返し履歴特性の評価 その 1‐めり込みと摩擦を考慮した仕口の解析モデル‐

    髙木 利季, 西田 拓真, 桝井 健

    日本建築学会  2013年8月 

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    開催年月日： 2013年8月

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  • 水平動的荷重を受ける石垣築石部の回転量評価

    大島 裕司(D), 廣石 康隆(D), 桝井 健

    第17回関西大学先端科学技術シンポジウム講演集  2013年1月 

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    開催年月日： 2013年1月

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  • 木材のめり込みと摩擦を考慮した長ほぞ差し込栓打ち仕口の繰り返し履歴特性の評価

    高木 利季(D), 桝井 健

    第17回関西大学先端科学技術シンポジウム講演集  2013年1月 

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    開催年月日： 2013年1月

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  • 回転を考慮した石垣の水平動的荷重時の安定性について

    廣石 康隆(D), 桝井 健

    日本建築学会大会学術講演梗概集(東海)  2012年9月 

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    開催年月日： 2012年9月

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  • Evaluation of Seismic Performance of Japanese Masonry Walls of Castles Considering Seismic Energy Absorption Capacity

    T. Masui, Y. Hiroishi(D)

    Proceedings of the Fifteenth World Conference on Earthquake Engineering, Lisbon  2012年9月 

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    開催年月日： 2012年9月

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  • Load settlement relationships of circular footing considering dilatancy characteristics of sand

    Y. Tomita (D), T. Nishigata, T. Masui, S. Yao

    The Japanese Geotechnical Society  2011年11月 

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    開催年月日： 2011年11月

    開催地：Tsu, Japan  

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  • EVALUATION OF THE COLLAPSE LIMIT OF JAPANESE MASONRY WALLS UNDER LONG-TERM LOAD

    Y. HIROISHI (D), T. MASUI, S. YAO

    University of Hyogo  2011年9月 

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    開催年月日： 2011年9月

    開催地：Kobe, Japan  

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  • 定荷重支持機構の組み合わせによる上下・水平2次元免震装置の振動台実験

    川端慎也(京都大学)・吉田亘利(京都大学)・桝井健・荒木慶一(京都大学)・前沢皓生(京都大学)

    日本建築学会  2011年8月 

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    開催年月日： 2011年8月

    開催地：東京  

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  • 差鴨居構法における単方差・三方差仕口の構造性能

    野村良太(D)、八尾眞太郎、桝井 健、高木利季(D)

    日本建築学会  2011年8月 

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    開催年月日： 2011年8月

    開催地：東京  

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  • 無垢板の組み合わせによる板壁のせん断抵抗性能に関する実験的研究 －その5 胴梁を用いた落とし込み板壁の剛性算定式の検討－

    井田 浩人(D)、八尾眞太郎、桝井 健

    日本建築学会  2011年8月 

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    開催年月日： 2011年8月

    開催地：東京  

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  • 石垣築石部の水平動的荷重時における水平移動量の評価

    廣石 康隆(D)、桝井 健、八尾眞太郎

    日本建築学会  2011年8月 

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    開催年月日： 2011年8月

    開催地：東京  

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  • 無垢板の組み合わせによる板壁のせん断抵抗性能に関する実験的研究－その４ めり込みと摩擦を考慮した板相互のズレによるせん断剛性の検討－

    井田浩人D, 八尾眞太郎, 桝井 健, 中村 俊崇D

    日本建築学会大会学術講演梗概集  2010年9月 

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    開催年月日： 2010年9月

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  • 引き抜けとめり込みを考慮した仕口モデルを用いた木造軸組の解析

    錦田 謙介D, 八尾眞太郎, 桝井 健

    日本建築学会大会学術講演梗概集  2010年9月 

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    開催年月日： 2010年9月

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  • 無垢板の組み合わせによる板壁のせん断抵抗性能に関する実験的研究－その３ 胴梁・間柱を用いた落とし込み板壁の検討－

    中村 俊崇D, 八尾眞太郎, 桝井 健, 井田浩人D

    日本建築学会大会学術講演梗概集  2010年9月 

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    開催年月日： 2010年9月

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  • 滑動を考慮した石垣築石部の水平動的荷重時安定性について―その２ 石垣模型の振動実験―

    廣石 康隆D, 八尾眞太郎, 桝井 健

    日本建築学会大会学術講演梗概集  2010年9月 

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    開催年月日： 2010年9月

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  • 滑動を考慮した石垣築石部の水平動的荷重時安定性について―その１ 地震時主働土圧および水平移動量算定式―

    桝井 健, 八尾眞太郎, 廣石 康隆D

    日本建築学会大会学術講演梗概集  2010年9月 

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    開催年月日： 2010年9月

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  • 無垢板の組み合わせによる板壁のせん断抵抗性能に関する実験的研究 その2 板壁の水平載荷実験の結果

    桝井 健, 錦田謙介, 井田浩人, 八尾眞太郎

    日本建築学会  2009年8月 

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    開催年月日： 2009年8月

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  • 無垢板の組み合わせによる板壁のせん断抵抗性能に関する実験的研究 その1 試験体の概要

    桝井 健, 井田浩人, 錦田謙介, 八尾眞太郎

    日本建築学会  2009年8月 

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    開催年月日： 2009年8月

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  • 緩い砂の不安定挙動を考慮した円形基礎の荷重沈下量関係

    桝井 健, 冨田祐介, 八尾眞太郎

    日本建築学会  2009年8月 

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    開催年月日： 2009年8月

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  • 伝統的内装材の吸放湿特性に関する研究 吸放湿メカニズムの一考察

    桝井 健, 児玉昌子, 八尾眞太郎, 宮崎ひろ志

    日本建築学会  2009年8月 

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    開催年月日： 2009年8月

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  • 緩い砂の多段階荷重載荷による三軸圧縮試験

    桝井 健, 冨田祐介, 八尾眞太郎, 細尾典主

    地盤工学会  2009年8月 

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    開催年月日： 2009年8月

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  • 定荷重支持機構の組み合わせによる上下・水平二次元免震装置

    桝井 健, 川端慎也, 浅井健彦, 吉田亘利, 荒木慶一

    日本建築学会  2009年8月 

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    開催年月日： 2009年8月

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  • 砂のダイレタンシーが直接基礎の荷重沈下量関係に与える影響（その１：実験概要、及び結果）

    桝井 健, 冨田祐介, 八尾眞太郎, 山崎雅弘

    日本建築学会  2008年9月 

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    開催年月日： 2008年9月

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  • 伝統木造平ホゾ型仕口の力学特性 その１：平ホゾ型仕口を有するＴ型架構の静的曲げ実験

    桝井 健, 渡辺寛人, 八尾眞太郎, 平岡貴博

    日本建築学会  2008年9月 

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    開催年月日： 2008年9月

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  • 伝統木造平ホゾ型仕口の力学特性 その２：木材のめり込みを考慮した平ホゾ型仕口の解析モデル

    桝井 健, 平岡貴博, 八尾眞太郎, 渡辺寛人

    日本建築学会  2008年9月 

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    開催年月日： 2008年9月

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  • 砂のダイレタンシーが直接基礎の荷重沈下量関係に与える影響（その２：解析概要、及び結果）

    桝井 健, 八尾眞太郎, 冨田祐介, 山崎雅弘

    日本建築学会  2008年9月 

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    開催年月日： 2008年9月

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  • 基礎構造の降伏による上部構造の応答抑制効果に関する研究 －応答スペクトル法の妥当性についての動的解析による検討－

    桝井 健, 山口ひとみ, 八尾眞太郎, 吉田 望

    日本建築学会  2007年8月 

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    開催年月日： 2007年8月

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  • 砂のダイレタンシーを考慮したFEMによる直接基礎の荷重沈下量関係の評価

    桝井 健, 冨田祐介, 八尾眞太郎, 山崎雅弘

    日本建築学会  2007年8月 

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    開催年月日： 2007年8月

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  • 城石垣の長期荷重時および水平振動時安定性に関する考察

    桝井 健, 松永信幸, 八尾眞太郎

    地盤工学会  2007年7月 

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    開催年月日： 2007年7月

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  • 石垣築石部の長期荷重時安定性に関する小型模型崩壊実験

    桝井 健, 八尾眞太郎

    日本建築学会  2006年9月 

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    開催年月日： 2006年9月

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  • 備前粘土の土中水の状態と結合力の関係について－その５：土中水の電解質濃度の影響－

    桝井 健, 八尾眞太郎, 廣石康隆, 下村知久, 堀川清史

    地盤工学会  2006年7月 

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    開催年月日： 2006年7月

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  • SMP Cam-clay モデルによる節杭の鉛直支持力に関するFEM解析

    桝井 健, 廣瀬竜也, 八尾眞太郎, 山崎雅弘, 伊藤淳志, 和泉貴之

    地盤工学会  2006年7月 

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    開催年月日： 2006年7月

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  • 建築分野を学ぶ大学生の地球環境に関する意識調査 その１ －近畿圏の大学を対象として－

    桝井 健, 中村 真也, 亀谷 義浩, 八尾 眞太郎

    日本建築学会  2006年6月 

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    開催年月日： 2006年6月

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  • 建築分野を学ぶ大学生の地球環境に関する意識調査 その２ －関西大学とベルリン工科大学における比較－

    桝井 健, 天羽賢二, 八尾眞太郎, 中村真也

    日本建築学会  2006年6月 

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    開催年月日： 2006年6月

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  • 布基礎載荷におけるすべり線の発生と進行性破壊メカニズムの検討

    桝井 健, 冨田祐介, 八尾眞太郎, 廣瀬竜也

    日本建築学会  2005年9月 

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    開催年月日： 2005年9月

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  • 液状化地盤-杭基礎構造物系の過渡共振現象に関する実験的研究 その３ 液状化層厚の影響に関する検討

    桝井 健, 八尾眞太郎, 三好将史, 吉田 望, 小林恒一

    日本建築学会  2005年9月 

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    開催年月日： 2005年9月

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  • 模擬地震動入力による液状化地盤−杭基礎構造物系の過渡共振現象に関する研究

    桝井 健, 三好将史, 八尾眞太郎, 吉田 望, 小林恒一

    地盤工学会  2005年7月 

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    開催年月日： 2005年7月

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  • 砂地盤の塑性すべり線の目視化と進行性破壊メカニズムの実験的検討

    桝井 健, 廣瀬竜也, 八尾眞太郎, 冨田祐介, 間下雅夫

    地盤工学会  2005年7月 

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    開催年月日： 2005年7月

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  • 備前粘土の土中水の状態と結合力の関係について−その４：塩基飽和度と引張強度の関係−

    桝井 健, 廣石康隆, 八尾眞太郎, 徐 元秀, 池田達彦

    地盤工学会  2005年7月 

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    開催年月日： 2005年7月

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  • 液状化地盤-杭基礎構造物系の過渡共振現象に関する実験的研究 その２ 実験結果の検討

    桝井 健, 八尾眞太郎, 小林恒一, 藤田良太, 三好将史

    日本建築学会  2004年8月 

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    開催年月日： 2004年8月

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  • 液状化地盤-杭基礎構造物系の過渡共振現象に関する実験的研究 その１ せん断土層を用いた振動台実験

    桝井 健, 三好将史, 八尾眞太郎, 小林恒一, 藤田良太

    日本建築学会  2004年8月 

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    開催年月日： 2004年8月

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  • 建設段階の労働波及による環境負荷評価

    桝井 健, 野村理江, 八尾眞太郎, 比良野真結

    日本建築学会  2004年8月 

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    開催年月日： 2004年8月

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  • 液状化地盤−杭基礎構造物系の過渡共振現象に関する研究 その1 せん断土槽を用いた振動台実験

    桝井 健, 三好将史, 八尾眞太郎, 藤田良太

    地盤工学会  2004年7月 

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    開催年月日： 2004年7月

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  • 液状化地盤−杭基礎構造物系の過渡共振現象に関する研究 その2 実験結果の検討

    桝井 健, 藤田良太, 八尾眞太郎, 三好将史

    地盤工学会  2004年7月 

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    開催年月日： 2004年7月

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  • 梅田粘土の土中水の状態と結合力の関係について

    桝井 健, 山岸徹哉, 八尾眞太郎, 廣瀬竜也, 辰巳欽也

    地盤工学会  2004年7月 

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    開催年月日： 2004年7月

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  • 備前粘土の土中水の状態と結合力の関係について−その3：交換性陽イオンの影響−

    桝井 健, 八尾眞太郎, 廣石康隆, 山本 愛

    地盤工学会  2004年7月 

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    開催年月日： 2004年7月

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  • 地球環境の悪化による被害人数推計に基づいた環境負荷統合化について その1. 評価方法および結果

    桝井 健, 高野真史, 漆崎 昇, 八尾眞太郎

    日本建築学会  2003年9月 

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    開催年月日： 2003年9月

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  • 人間の労働波及を考慮した環境負荷評価法−杭基礎への適用−

    桝井 健, 檀野裕輔, 八尾眞太郎

    日本建築学会  2003年9月 

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    開催年月日： 2003年9月

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  • 再生砕石の今後の需給予測について

    桝井 健, 木村哲治, 八尾眞太郎

    日本建築学会  2003年9月 

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    開催年月日： 2003年9月

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  • 杭基礎構造物の弾性挙動に関するボイリング機構付せん断土槽を用いた液状化実験 その2 実験結果

    桝井 健, 藤田良太, 八尾眞太郎, 伊藤淳志, 三好将史

    日本建築学会  2003年9月 

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    開催年月日： 2003年9月

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  • 杭基礎構造物の弾性挙動に関するボイリング機構付せん断土槽を用いた液状化実験 その1 せん断土槽の製作及び実験概要

    桝井 健, 三好将史, 八尾眞太郎, 伊藤淳志, 藤田良太

    日本建築学会  2003年9月 

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    開催年月日： 2003年9月

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  • 地球環境の悪化による被害人数推計に基づいた環境負荷統合化について その２. 従来手法との比較および適用例

    桝井 健, 野村理江, 高野真史, 漆崎 昇, 八尾眞太郎

    日本建築学会  2003年9月 

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    開催年月日： 2003年9月

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  • 備前粘土の土中水の状態と結合力の関係について−その２：引張強度の理論解析−

    桝井 健, 八尾眞太郎, 伊藤淳志, 生田祐也, 加来達也

    地盤工学会  2003年7月 

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    開催年月日： 2003年7月

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  • 粘性土地盤の強度発現機構について

    桝井 健

    日本建築学会  2003年7月 

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    開催年月日： 2003年7月

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  • 備前粘土の土中水の状態と結合力の関係について−その１：引張強度測定実験−

    桝井 健, 八尾眞太郎, 伊藤淳志, 木田秀三, 安井 猛

    地盤工学会  2003年7月 

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    開催年月日： 2003年7月

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  • 再生砕石の今後の需給予測

    桝井 健, 木村哲治, 八尾眞太郎

    日本建築学会  2003年6月 

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    開催年月日： 2003年6月

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  • ボイリング機構付せん断土槽の製作及び液状化実験

    桝井 健, 藤田良太, 八尾眞太郎, 伊藤淳志, 三好将史

    日本建築学会  2003年6月 

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    開催年月日： 2003年6月

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  • 代理指標による環境負荷統合化に関する研究（地球環境の悪化による被害人数推計に基づいた方法）

    桝井 健, 高野真史, 漆崎 昇, 八尾眞太郎

    日本建築学会  2003年6月 

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    開催年月日： 2003年6月

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  • 人間の労働波及を考慮した環境負荷評価法について−杭基礎への適用−

    桝井 健, 檀野裕輔, 八尾眞太郎

    日本建築学会  2003年6月 

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    開催年月日： 2003年6月

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  • 繰り返し載荷を受ける立体骨組の臨界挙動解析法

    桝井 健

    日本建築学会  2003年3月 

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    開催年月日： 2003年3月

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  • Technology Transfer of the Nodular Cast-in-Place Concrete Pile

    MASUI Takeshi, S.Yao, N.Urushizaki, Y.Iwasaki, A.Ito, M.Takano

    ライフサイクルエンジニアリング研究報告書II、関西大学先端科学技術推進機構  2003年3月 

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    開催年月日： 2003年3月

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  • 節付き場所打ちコンクリート杭の開発と環境負荷評価

    桝井 健, 八尾眞太郎, 伊藤淳志

    第７回関西大学先端科学技術シンポジウム講演集  2003年1月 

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    開催年月日： 2003年1月

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  • 地盤の液状化を考慮した限界耐力計算法に関する基礎的研究

    桝井 健, 田中康浩, 八尾眞太郎, 伊藤淳志

    日本建築学会  2002年8月 

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    開催年月日： 2002年8月

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  • 節付き杭の節間隔に関する模型載荷実験

    桝井 健, 伊藤淳志, 八尾眞太郎

    地盤工学会  2002年7月 

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    開催年月日： 2002年7月

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  • カオリン粘土の土中水の状態と結合力の関係について−その2：液架橋力による引張強度の理論解析−

    桝井 健, 八尾眞太郎, 伊藤淳志, 裏野正治

    地盤工学会  2002年7月 

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    開催年月日： 2002年7月

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  • カオリン粘土の土中水の状態と結合力の関係について−その1：カオリン粘土の引張強度測定実験−

    桝井 健, 八尾眞太郎, 伊藤淳志, 後藤正彦, 笹谷靖之

    地盤工学会  2002年7月 

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    開催年月日： 2002年7月

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  • 限界耐力計算法において液状化時の地盤増幅率を算定する方法について

    桝井 健, 田中康浩, 八尾眞太郎, 伊藤淳志

    日本建築学会  2002年6月 

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    開催年月日： 2002年6月

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  • 節付き場所打ちコンクリート杭（Nodular Cast-in-Place Concrete Pile:NCPCP）の開発

    桝井 健, 八尾眞太郎, 伊藤淳志

    技苑−産学連携への掛け橋−  2002年 

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    開催年月日： 2002年

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  • 城石垣の構造安定性に関する基礎的研究 −その２ 石垣の構造安全率−

    桝井 健, 八尾眞太郎, 伊藤淳志

    日本建築学会  2001年9月 

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    開催年月日： 2001年9月

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  • 城石垣の構造安定性に関する基礎的研究 −その１ 石垣模型の崩壊実験−

    桝井 健, 八尾眞太郎, 伊藤淳志

    日本建築学会  2001年9月 

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    開催年月日： 2001年9月

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  • 不飽和土の引張強度に関する基礎的研究

    桝井 健, 八尾眞太郎, 伊藤淳志, 宮田智博

    地盤工学会  2001年6月 

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    開催年月日： 2001年6月

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  • 繰り返し水平載荷を受ける立体骨組のねじれ型臨界挙動に関する実験的研究 その１ 実験概要

    桝井 健, 安部哲弘

    日本建築学会  2000年 

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    開催年月日： 2000年

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  • 繰り返し水平載荷を受ける鋼構造立体骨組のねじれ型臨界挙動に関する実験的研究 その２ 実験結果のシミュレーション

    桝井 健, 田中康浩

    日本建築学会  2000年 

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    開催年月日： 2000年

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  • 繰り返し水平載荷を受ける鋼構造立体骨組のねじれ型臨界挙動に関する実験的研究 その１ 一層立体骨組の繰り返し載荷実験

    桝井 健, 安部哲弘

    日本建築学会  2000年 

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    開催年月日： 2000年

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  • 異形場所打ちコンクリート杭の節部底面支持力算定式について

    桝井 健, 伊藤 仁, 八尾眞太郎, 伊藤淳志

    日本建築学会  2000年 

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    開催年月日： 2000年

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  • 繰り返し水平載荷を受ける立体骨組のねじれ型臨界挙動に関する実験的研究 その３ 実験結果のシミュレーション

    桝井 健, 田中康浩

    日本建築学会  2000年 

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    開催年月日： 2000年

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  • 繰り返し水平載荷を受ける立体骨組のねじれ型臨界挙動に関する実験的研究 その２ 実験結果

    桝井 健, 安部哲弘

    日本建築学会  2000年 

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    開催年月日： 2000年

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  • 繰り返し水平載荷を受ける一層立体骨組のねじれ型臨界挙動

    桝井 健, 上谷宏二

    日本建築学会  1999年9月 

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    開催年月日： 1999年9月

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  • 繰り返し曲げを受ける片持梁-柱の構面内挙動限界解析法

    桝井 健, 上谷 宏二

    関西大学工業技術研究所直下型地震防災研究報告書  1999年 

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    開催年月日： 1999年

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  • 置換連続体を用いた弾性剛接トラスの座屈後挙動解析法 その2.疑似的な塑性流動則の成立

    桝井 健, 上谷宏二, 小林智弘

    日本建築学会  1998年9月 

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    開催年月日： 1998年9月

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  • 繰り返し曲げを受ける立体骨組部材の構面内挙動限界および定常状態限界

    桝井 健, 上谷宏二

    日本計算工学会  1998年5月 

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    開催年月日： 1998年5月

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  • 繰り返し両振り曲げを受ける鋼梁-柱の構面内挙動限界および定常状態限界

    桝井 健, 上谷宏二

    日本機械学会  1996年10月 

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    開催年月日： 1996年10月

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  • 繰り返し曲げを受けるH型鋼片持梁-柱の構面内挙動限界および定常状態限界

    桝井 健, 上谷宏二

    日本建築学会  1996年9月 

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    開催年月日： 1996年9月

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  • 脆性材料を用いた片持梁の衝撃破壊

    桝井 健, 上谷宏二, 吉田亘利, 中島輝之

    日本機械学会  1996年3月 

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    開催年月日： 1996年3月

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  • 繰り返し曲げを受ける中実断面梁-柱の構面内挙動限界数値解析

    桝井 健, 上谷宏二

    日本建築学会  1995年8月 

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    開催年月日： 1995年8月

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  • 1993年能登半島沖地震による強震記録のシミュレーション-半経験的地震動評価法の適用-

    桝井 健, 武村雅之, 釜田正毅

    日本建築学会  1994年9月 

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    開催年月日： 1994年9月

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  • 基礎部と一層柱脚部に弾性柱脚機構を有する平屋建て木造建築物の振動応答に関する基礎的研究

    東 永遠, 桝井 健

    2021年9月 

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  • 城郭天守台石垣の水平荷重時崩壊時加速度の評価

    上野 亮太, 桝井 健

    2021年9月 

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受賞

  • 日本建築学会奨励賞

    2003年9月   日本建築学会  

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    受賞国：日本国

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 途上国の組積造建物耐震化に向けた滑り免震機構の開発と社会実装基盤の整備

    研究課題/領域番号：20KK0103  2020年10月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

    桝井 健, 李 相勲, Sanjay PAREEK, 荒木 慶一, 高木 次郎, 鈴木 裕介, 榎田 竜太, 郭 佳

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    配分額：18720000円 （ 直接経費：14400000円 、 間接経費：4320000円 ）

    (a)滑り免震機構で利用する現地材料の調査分析：グリースと黒鉛の現地での入手の容易さについて検討を行った。
    (b)滑り免震機構の静的・動的特性評価実験： コロナ禍で現地に行くことができないめ，東京都立大学と関西大学を中心に，グリースと黒鉛に焦点をあて静的摩擦実験を実施した。これらの結果や長期的耐久性などを考慮し，今後は潤滑剤として黒鉛を利用することを想定して研究を進めることとした。
    (c)滑り免震機構を備えた小学校建設：現地NGOのThapaと建設候補地について検討した。
    (d)滑り免震機構の社会実装にむけた基盤整備：ネパールを含む複数の国の石積組積造の耐震規準の比較検討結果をまとめた。また，インターネット・プラットフォームの構築について基本計画を作成した。

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  • 入力地震動に依存せず最大応答加速度を指定値以下に低減できる三次元免震装置の実現

    研究課題/領域番号：19656138  2007年 - 2009年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的萌芽研究

    荒木 慶一, 桝井 健

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    配分額：3200000円 （ 直接経費：3200000円 ）

    (1) ロッキング対策
    これまでに試作した上下・水平二次元免震装置で大きな課題となっていた、ロッキングを抑制するために、パンタグラフを付加した免震装置を試作した。静的に載荷した結果、ロッキングを抑制できることを確認した。現在も、試作した免震装置を用いた振動台実験を通じて、上下・水平の二次元免震効果の確認と、パンタグラフによるロッキングの抑制効果の確認を引き続き実施している。
    (2) 超弾性合金の利用の検討
    これまでは定荷重バネを用いて上下免震を行ってきたが、市販の定荷重バネの容量は300N程度で、重量構造物への適用は難しい。そこで、従来より廉価で加工性の高い新規銅系形状記憶合金を用いた上下免震装置を試作し、静的実験によりその復元力特性を調査した。その結果、想定に近い非線形弾性の復元力特性が得られることを確認した。現在も、振動台実験により本上下免震装置の免震効果を確認しているところである。
    (3) 上下地震動が器物の転倒に及ぼす影響の調査
    水平免震台に設置された器物の転倒に及ぼす影響について調査を行った。その結果、理論的にはアスペクト比が6程度でないと転倒が生じないと予測される免震装置でも、アスペクト比が4や5の場合で転倒する危険性があることがあきらかになった。このメカニズムについて、現在、解析と実験により検討を行っている。

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  • 城石垣の力学的安定機構の解明とそれに基づく健全性指標の提示

    研究課題/領域番号：14750483  2002年 - 2003年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究(B)

    桝井 健

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    配分額：3000000円 （ 直接経費：3000000円 ）

    本年度に得られた研究実績は以下の通りである。
    1、個別要素法に基づく城石垣の激震時動的挙動解析
    昨年度開発した個別要素法に基づく城石垣モデルを対象として、激震時の動的外乱が作用する場合の城石垣の挙動解析を実施した。また、周期外乱および記録地震動が作用する場合の応答解析を実行し、挙動特性を把握した。
    2、石垣模型による動的載荷実験
    現有の振動台試験機を用いて、昨年度作成した石垣模型に周期外乱および記録地震動を入力する動的載荷実験を実行した。解析結果と実験結果を比較検討した結果、両者は概ね良い対応を示した。また、崩壊メカニズムは、静的解析で予測されるものと良く対応していることがわかった。
    3、城石垣の健全性指標の提示
    以上の一連の解析、実験に基づいて、城石垣が背面土圧の変化や激震等の外乱を受けるときの力学的安定機構を把握した。その結果、石垣の崩壊に関する支配的要因は作用せん断力Qと作用軸力Nの比で定義される指標Q/Nにより特徴づけられることを確認し、これを城石垣の健全性指標として提示した。Q/Nが、あらかじめ定められた限界値fを超えたときに石垣の崩壊が発生する。本指標に対して、種々の石垣背面土の内部摩擦角を設定した解析を実行した。その結果、崩壊荷重、崩壊メカニズムを十分予測できることを確認した。また、内部摩擦角が小さくなるに従い崩壊位置は高くなっていくということが分かった。以上の検討により、本指標の妥当性、有効性を実証した。実際の内部摩擦角の分布は雨水の浸透状況に応じて定まり、上部の方が小さく、下部にいくにしたがって大きくなるものと考えられる。本指標を実際に適用するためには、現況に即した地盤定数の取り扱いが必要となる。

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  • 高層立体骨組構造物の激震時臨界挙動の解明とそれに基づく耐震性能指標の提示

    研究課題/領域番号：11750515  1999年 - 2000年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  奨励研究(A)

    桝井 健

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    配分額：2100000円 （ 直接経費：2100000円 ）

    本年度に得られた研究実績は以下の通りである。
    1.高層立体骨組構造物に対する拡張のための基礎展開、新しい耐震性能指標の提示
    有限要素法を用いた解析法は厳密ではあるが、高層立体骨組構造物を対象とする場合は、変位由度数が増大するためそのままでは解析が困難となる。そこで、骨組構造物の弾塑性挙動を簡便に取り扱うことを目的として、有限要素法と座屈たわみ角法を組み合わせ、両者の特長を生かした骨組解析法を新たに開発した。
    ここで得られた解析法を用いて、実構造物をモデル化したものに対して、繰り返し載荷時の挙動解析を実行し、解析法の妥当性および有効性を確認した。
    2.偏心を有する骨組に対する耐震性能指標に関する検討
    偏心を有する骨組に対する耐震性能指標として、繰り返し載荷時耐力の概念を導入し、その有効性を確認するための検討を、上記に示した新しい解析法を用いて行った。種々の偏心率の一軸偏心を有する1層1スパン立体骨組を対象として、一方向単調載荷と繰り返し載荷を与える解析を行い、それぞれの場合について偏心率と耐力との関係について検討した。ここで、繰り返し載荷時耐力として、骨組の復元力特性を表すループの大きさを表すノルムを新たに定義した。
    結果として、いずれの載荷形式においても、偏心率が増加するに従い耐力の低下が起きることを確認した。また、耐力の低下率は、一方向単調載荷時よりも繰り返し載荷時の方が顕著に現れることを確認した。耐力の低下率は、軸力比の増大に伴い大きくなることも確認した。
    以上の検討により、偏心を有する骨組に対する耐震性能指標としての繰り返し載荷時耐力の考え方が、構造物の設計に関して有効であることを確認した。

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  • 立体骨組構造物の激震時臨界挙動の解明

    研究課題/領域番号：10128222  1998年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特定領域研究(A)

    上谷 宏二, 桝井 健

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    配分額：1300000円 （ 直接経費：1300000円 ）

    激震時における立体骨組構造物の臨界挙動特性を解明するための第1段階として、準静的載荷を受けたときの挙動特性を構面内挙動限界の観点から明らかにした。最も単純な立体骨組として、桁行方向・スパン方向それぞれ1スパンの4本柱からなる1層立体骨組モデルを対象とし、スパン方向に繰返し水平変位が作用する場合を考え、構面内挙動限界理論に基づく限界解析を実行することによって、その臨界点を理論的に予測した。ただし、ここでは、骨組を構成する一つの梁-柱に鉛直荷重が作用した場合について限界解析を行い、その解を立体骨組モデルの限界解の近似解として考えた。
    限界解析の結果、梁-柱の構面内挙動限界解は3.042cm、定常状態限界解は3.054cmと求められた。
    理論解析によって得られた限界解の妥当性を確認するため、剛床仮定を考慮した立体骨組モデルに対して、限界解の前後の一定変位振幅でスパン方向に繰り返し載荷を与えた。
    それぞれについて弾塑性履歴挙動解析を行った結果、95%の振幅の場合は、50サイクルの繰り返し載荷を与えたが、構面外変位は微少なオーダーにとどまり、構面外変形の顕著な成長は起きていないと判断した。これに対して、105%の振幅の場合、載荷サイクル数の増大に伴って構面外変形が大きく成長を始めることが確認され、4サイクルで梁-柱は急激な劣化挙動を示し安定な釣り合い状態が存在しなくなることが確認できた。
    以上の結果より、理論解析によって予測された限界解が精度よく得られていることが確かめられた。

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  • 建築骨組の激震時崩壊挙動の解明とそれに基づく性能指定型耐震設計法

    研究課題/領域番号：09305037  1997年 - 1998年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    上谷 宏二, 田川 浩, 桝井 健, 小林 正実, 大崎 純, 竹脇 出

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    配分額：23900000円 （ 直接経費：23900000円 ）

    本研究の目的は,建築骨組の激震時崩壊挙動を解明し,新しい性能指定型耐震設計法の開発を行うことにある。本研究において以下の成果を得た。
    1. 梁降伏型多層骨組の変形集中現象の発生抑止条件およびドリフト抑止条件を導出し,数値応答解析により2つの抑止方法が妥当であることを示した。
    2. 頂部に一定鉛直荷重を受ける3層1スパン小型模型骨組の静的および動的繰返し載荷実験を行った。実験供試体に対する弓形モード発生点予測方法および振動中心ドリフト発生点予測方法を構築し,予測点が実験結果とよく対応することを示した。
    3. 鋼構造骨組における梁端部の破断および履歴ダンパーの破断を考慮できる数値解析法を構築し,それぞれの破断が骨組の地震時応答に及ぼす影響を明らかにした。
    4. 脆性的な亀裂進展挙動をする弾性材料で構成された構造物に亀裂が進展する場合の荷重一変位関係の不安定釣合経路を求める方法を提示し,多数の部材で構成された建築骨組の亀裂進展時挙動の解析法と安定性の判定式を誘導した。
    5. せん断型構造物モデルについて,層間変位制約条件を満足するように設計した層の力学的特性を,新たに開発した縮約モデル-骨組逆置換法により骨組部材特性へと置換する新しい設計法を展開した。さらに,実効率の新しい定義を導入した高次モードの影響を考慮できる等価線形化法を構築し,レベル2相当設計用地震動の作用を受ける弾塑性建築骨組に対する梁端塑性率・層間変位指定設計法を展開した。

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  • 連続体置換による大規模空間トラス構造物の座屈後挙動解析法

    研究課題/領域番号：09750655  1997年 - 1998年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  奨励研究(A)

    桝井 健

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    配分額：2100000円 （ 直接経費：2100000円 ）

    連続体置換によるトラス構造物の座屈後挙動解析のために必要な要件として、以下の項目の研究成果を昨年度までに得ている。
    (1) トラス構造物から,それを構成する基本構造単位を抽出するための方法論の展開
    (2) 連続体理論が従う一般化応力-ひずみ関係へ変換するための方法論の展開
    (3) 多軸応力空間内での座屈曲面の記述およびそれに対する座屈後ひずみ増分の法線性
    以上のうち、(3)については、数値的な検証にとどまっており、一般的な証明には至っていなかった。そこで、本年度は以下の項目の研究を実施し、汎用性のある理論構築を行った。
    ・3部材剛接トラス構造物を対象として、その釣合方程式を記述し、高階までの摂動展開を行った。
    ・座屈曲面は、高次変形モードに関する斉次方程式が非0解を持つための条件を満たす解集合として定義できた。
    ・座屈曲面上において、摂動方程式を吟味した結果、一階の摂動解を無視できるオーダーの範囲の構造物が本研究の適用範囲であることが明確化できた。
    ・座屈曲面上における座屈後ひずみ増分の法線性は、高階の摂動解が寄与していることを明らかにした。
    以上の成果より、座屈後も含めた形のトラス構造物の置換連続体構成則の完全な閉型表現を導くことができた。この閉型表現は汎用性のあるものであり、大規模空間トラス構造物への適用は容易に行えるものと考えられる。

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  • 地震動特性の違いが強劣化特性を有する建築構造物の終局限界に及ぼす影響

    研究課題/領域番号：09234219  1997年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  重点領域研究

    上谷 宏二, 田川 浩, 桝井 健

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    配分額：2000000円 （ 直接経費：2000000円 ）

    既存の文献・研究データを収集するとともに,兵庫県南部地震の被害調査結果を分析し,強劣化特性を有する部材のモデル化を行った。本研究代表者らが独自に開発した,塑性域においてもモーダルアナリシスを行い厳密解を得られる数値解析法を改良し,部材の強劣化挙動を伴う骨組の地震応答を追跡できる数値解析法を構築した。
    構築した数値解析プログラムをもちいて,複数の地震動に対する地震応答解析を行った。地震動には標準的な地震、直下型地震、海洋型地震を考えた。それぞれを比較することにより,地震動の特性が応答特性に及ぼす影響を明らかにした。長周期成分を多く含む地震動を入力した場合,弾性域では変形が大きくならない場合でも,劣化部位が多くなると骨組の見かけの固有周期が長くなり,変形が著しく大きくなる場合があることを見出した。
    解析結果を分析・整理し,部材の強劣化挙動特性が終局限界状態における骨組挙動特性に及ぼす影響を考察した。着目したパラメータは住部材端部の塑性変形量や最大層間変形角である。また、非構造部材の影響を考慮できるアルゴリズムを組み込み、間仕切り壁等の非構造部材が応答に及ぼす影響を考察した。劣化特性と骨組損傷量の相関関係を示す表を構築した。これは耐震設計の基礎資料となりうるものである。

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  • 偏心が立体骨組構造物の臨界挙動に及ぼす影響の解明

    研究課題/領域番号：08750688  1996年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  奨励研究(A)

    桝井 健

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    配分額：1000000円 （ 直接経費：1000000円 ）

    (1)立体骨組構造物は終局時には,構面外変形やねじれ変形といった3次元的変形が連成した複雑な挙動を示す。このような複雑な挙動を扱う有力な手段として有限要素法がある。3次元空間内の大たわみ挙動が扱え,せん断及びねじれに伴うそり変形を,断面の一部の塑性化による性能変化の影響も含めて精度よく取り扱える高精度3次元非線形解析法が,有限要素法に基づいてすでに単一部材に対して開発済みである。
    このプログラムに対して,3次元の部材回転変換則及び伝達行列法を導入することによって,立体骨組構造物に適用できるように改修を行った。
    (2)(1)のプログラムを基礎として,以下の項目について新たに理論展開を行い、それに基づく構面内挙動限界解析プログラムを作成した。
    a)状態変数を定常状態変化率量に変更。
    b)構成則を定常状態変化率量に関するものに変更し,剛性方程式を導出。
    c)剛性方程式を定常状態変化率量の構面内成分に関するものと,構面外成分に関するものに分離。
    (3)最も単純な立体骨組として,3次元空間内の片持梁-柱モデルを対象とし,構面内方向に繰返し両振り横変位が作用する場合を考え、まず、偏心がない場合について構面内挙動限界解析を実行し,限界振幅を予測した。次に横面外方向に軸力偏心を有する場合について偏心量をパラメターとした限界解析を実行することによって,その臨界点を理論的に予測した。その結果、偏心量の増加に対する限界振幅の減少率は敏感であり、急激に減少していくことがわかった。
    (4)(1)のプログラムを用いて,予測結果に対応する履歴挙動解析を実行することにより,理論予測解の妥当性を確認した。以上により、偏心が立体骨組構造物の臨界挙動に及ぼす影響を定量的に把握した。

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  • 部材脆性破断を生じた銅構造骨組の耐震性の解明

    研究課題/領域番号：08248222  1996年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  重点領域研究

    上谷 宏二, 枡井 健, 大崎 純, 吹田 啓一朗, 辻 文三

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    配分額：3300000円 （ 直接経費：3300000円 ）

    本研究の目的は,応答中に接合部および部材の破断を伴う鋼構造骨組の耐震性能を明らかにすることである。研究は大きく実験的研究と数値解析的研究の2つに分けられ,それぞれ以下に示す実績を達成した。
    実験的研究:実験による研究の目的は柱梁仕口を代表とする鋼構造接合部周辺に発生する脆性破断に及ぼすひずみ速度の影響を解明することである.この目的のために,柱梁仕口溶接部の梁端部から部分的に取り出した小型試験片を用いた動的載荷実験を行い,材料特性,溶接熱影響による材質変化,ひずみ速度,温度,予ひずみが塑性域での脆性破断にどの様な影響を及ぼすのかを調べた.
    実験条件は,柱断面はH‐250×125×9×6,鋼材は比較的破壊靱性の高いSN400B材を使用し,骨格ひずみにして5〜8%の予ひずみを与えた.溶接ディテ-ルは慣用的なスカラップ形式で止端部の返りの有無をパラメータとした.また,載荷条件は準静的および最大50%/秒のひずみ速度,-5℃の温度を与えた.これらの条件下での実験で全て脆性破断は発生せず延性的な挙動を示した.ただし,スカラップ止端の返りの有無と予ひずみの条件は試験体の延性伸びに最大50%の大きな差をもたらした.脆性破断に至らなかった最大の理由は,実規模の比較的大きな断面の部材に見られる破断部周辺の変形拘束が与えられていないことによると考えられる.これらの結果から,溶接接合部の脆性破断に影響を持つ因子として,最大応力・ひずみを経験する領域の変形拘束,溶接ディテ-ルの形状,予ひずみが大きく,地震時に想定される程度のひずみ速度は決定的な支配因子とはなりにくいと予想されることが明らかとなった.
    数値解析的研究:数値解析による研究の目的は,応答中に破断を伴う中層鋼構造骨組の地震応答を追跡し,その応答特性を明らかにすることである。本研究では,部材破断を合理的に考慮できる2種類の数値解析プログラムを構築した。プログラムAは,鉛直及び回転方向成分を静的縮約するため破断直後に発生する高周波振動を合理的に取り除くことができる。そのため解析時間が極めて短く、大規模骨組の解析に有効である。一方,プログラムBは,破断直後に発生する高周波振動を精確に追跡することが可能であり、高周波振動が骨組の他の部位に及ぼす影響を観察することができる。これらのプログラムを用いて,梁端部の破断を伴う鋼構造骨組の地震応答を追跡した結果,破断箇所が数層に偏りそれらの層に変形が集中すること,破断時に散逸するエネルギーの入力エネルギーに対する割合が比較的高くなること,破断要素モデルの特性によって骨組全体の挙動が大きく異なること等,破断時特有の諸特性を明らかにした。

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  • 不確定地盤との連成を考慮した建築構造物のハイブリッド逆定式化による性能最大化設計

    研究課題/領域番号：07650659  1995年 - 1997年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    竹脇 出, 桝井 健

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    配分額：2100000円 （ 直接経費：2100000円 ）

    本研究の目的は,不確定性のレベルが高い地盤特性および設計用地震外乱レベルを確率量として扱い,建築構造物の設計用地震外乱に対する各種力学性能を,経済性とのトレードオフを通じて最大化するための確率論的設計法を開発することにある。研究期間において以下のような成果を得た。
    1.せん断型構造物-杭-地盤連成系モデルについて,上部構造物の剛性を決定する際には非減衰1次固有振動に対する混合型の逆固有モード問題を考え,基盤面で設定される設計用スペクトル適合地震動群に対する平均最大層変位を評価する際には複素固有値解析に基づく応答スペクトル法を用いることにより,非減衰1次固有周期と1次固有モード変形成分を主制御パラメーターとする直接型の上部構造剛性設計法が構成できることを示した。
    2.確定地盤剛性に対する上記剛性設計法において,地盤剛性として平均剛性を採用し,上部構造の平均最大層間変位の標準偏差分を指定分布から差し引いておくことにより,設計用地震動群に対する平均最大層間変位の地盤剛性の変動に起因する[平均値+標準偏差]分布が指定値分布とほぼ一致するかそれにほぼ内接するようなモデルの層間剛性を見いだす剛性設計法が構成できることを示した。
    モンテカルロ法により,本設計法に基づき設計された構造物の平均最大層間変位の地盤剛性の変動に起因する[平均値+標準偏差]分布は指定値分布にほぼ内接することを示し,本設計法の妥当性を検証した。
    4.経済性とのトレードオフを通じて構造性能レベルの最大満足化を図る新しい設計法を提案した。

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  • 部材の硬化及び劣化特性が建築鋼骨組の崩壊挙動とその発生限界に及ぼす影響の解明

    研究課題/領域番号：07455220  1995年 - 1996年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    上谷 宏二, 枡井 健, 大崎 純

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    配分額：5800000円 （ 直接経費：5800000円 ）

    下記の項目について研究を行い,ほぼ当初の計画通りの実績を達成した。
    (1)完全弾塑性材料で構成される梁降伏型平面骨組の地震時動的崩壊挙動について数値解析を行い、下層部の特定の領域に変形が集中する動的崩壊形式を見出した。変形が集中する領域の高さを理論的に予測する方法を提示し、それが数値解析結果と定量的にも良好な対応があることを示した。下層部に変形が集中する現象が、これまでに理論的に予測されている静的載荷時に現れる弓形変形モードの発生現象と同種類の現象であることを明らかにした。
    (2)負勾配を持つバイリニア型劣化特性を示す部材で構成される梁降伏型骨組モデルの崩壊過程において変形が集中する領域を理論的に予測する方法を示した。数値応答解析を行い予測法の妥当性を検証し、崩壊挙動の特性を明らかにした。劣化勾配が大きいほど変形集中領域は縮小し、崩壊の進行は速くなる。
    (3)動的崩壊過程における弓形変形モードの発生を抑止する条件を提示した。さらに,弓形変形モード発生を抑止した場合においてもドリフトスウェイモード振動中心のドリフトが生じるため,より高い安全性を確保することを目的としてドリフト発生抑止条件を提示した。数値解析により,これらの抑止条件が妥当であることを検証した。
    (4)限界の理論予測解と実験結果とを定量的に比較することにより,限界理論を精確に検証した。実験では,小型平面骨組に対し静的および動的繰返し載荷実験を行い,弓形変形モードの発生についての理論予測の精度を確認するとともに,載荷条件の違いが崩壊挙動に及ぼす影響を明らかにした。スウェイモード振動中心のドリフト発生限界についても検証した。
    (5)脆性破壊を伴う鋼構造骨組の地震応答を追跡できる応答解析プログラムを開発し,応答特性を明らかにした。変形応答だけでなく,エネルギー応答にも着目し,破断発生により耐震性能がどの程度低下するかを明らかにした。破断しない場合には,塑性ヒンジが骨組全体で形成され変形が一様化される骨組においても,破談が生じる場合には一部の数層に偏って破断が生じるためそれらの層に変形が集中する。

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  • 高精度3次元非線形解析法の開発とそれに基づく立体骨組構造物の臨界挙動の解明

    研究課題/領域番号：07750662  1995年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  奨励研究(A)

    桝井 健

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    配分額：900000円 （ 直接経費：900000円 ）

    1.3次元空間内での特徴的な挙動としてのねじり変形として、要素内のねじり変形角が一様と仮定したサンブナンねじれおよび要素端面での反りを拘束した場合に薄肉開断面材に卓越して発生する曲げねじれがある。本研究では、単位のサンブナンねじれに対するそり関数を求め、ねじれ率の導入によって曲げねじれをも表現することのできる理論を展開し、それを考慮した有限要素を開発した。
    2.汎用の有限要素法解析コードで用いられているUpdated Lagrangianとは異なる新しい手法として、固定座標系と要素移動座標系を導入した定式化を行った。これにより、要素内では線形のひずみ-変位関係を用いることができた。また、移動座標系への変換則は、近似を用いず大たわみ理論に忠実な3次元空間における厳密な3軸回転座標変換則による表現を定式化した。従って、全体の複合非線形特性を効率よく取り扱うことが可能となった。
    3.経路パラメータに関する応答量の高階の微分係数まで考慮した増分摂動法を導入することにより、繰り返し計算を必要とせず、部材の状態変化を精密に追跡することのできる解析法を開発した。
    4.1.〜3.に対応する解析コードを開発し、まず単純モデルによる解析として、繰り返し両振り曲げをうける空間片持ち梁-柱の履歴挙動解析を実行し、解析コードの精度および信頼性を検証した。
    5.対称限界理論の適用によって、繰り返し両振り曲げをうける空間片持ち梁-柱の臨界挙動の一つである構面内挙動限界を求めることのできる理論を展開した。これに基づいて、履歴挙動解析を全く必要とせずに構面内挙動限界を得る解析手法を構築した。さらに、ここで得られた理論解と履歴挙動解析結果とを比較し、理論の妥当性を検証した。

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教育内容・方法の工夫（授業評価等を含む）

  • 「卒業研究」：学生個別に設定した研究テーマに即して、毎週の個別ゼミをそれぞれ実施しているのはもちろんのこと、毎月1回全員が集まって、研究報告会を実施している。必ずパワーポイントを用いて発表し、所定の時間内に終えることのできるよう、また、聴衆にわかりやすい内容でのものであることを心がけさせている。研究の進捗も重要であるが、プレゼンテーション能力を高めるのも重要であり、一定の成果を得ているものと考える。さらに、年1回、合宿形式で研究報告会を実施している。月ごとの報告会をさらに拡大した内容の報告会である。（2006～2011） 卒業論文の制作とともに、A4版2ページの論文梗概の作成を義務づけている。これにより、研究の成果をコンパクトかつ密度高く纏める能力が伸ばせる。（2006～2011） 「建築構造力学基礎・建築静定構造力学」：第1回講義時に講義全体の流れがわかるよう、講義計画を提示し、毎回の講義は計画に沿って行われる。毎回、前回の復習から始める。毎回復習のための宿題を課している。大きな声での講義はもちろんのこと、模型を用いて実体を指示しながら説明をし、学生の理解の助けとしている。（2006～2011）

作成した教科書、教材、参考書

  • 「建築構造力学基礎・建築静定構造力学」：講義内容の要点を纏めたレジメを講義項目ごとに数枚を作成している。講義の進捗に合わせ、講義項目ごとに配布している。講義は板書を中心としているが、板書ノートと配布するレジメを合わせることによって、深い理解を得るための効果を発揮している。（2006～2011）

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

  • 　特になし