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5年間の研究活動報告
建築学専攻(教授) 小河 利行，明治大学 (専任講師) 熊谷 知彦
本GCOEでの5年間の活動では，国際的な人材を育成するという目的のもと，若手教員や博士課程学生の国際会議への参加，研究活動などにおいて多くの支援をしていただいた。その中でも，研究活動に関してはGCOEでの活動無くしては実現できなかったものも多くある。本報告では，GCOEでの5年間の研究活動について報告させていただきたい。
我々のグループは，シェル・空間構造物を対象に，大地震時にも健全性を保ち，避難施設や防災拠点として使用可能な構造の実現を目指して研究を行ってきた。以下のような研究がこの5年間の研究成果として挙げられる。
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下部構造との連成を考慮した空間構造物の地震応答実験（写真1）：この研究では，学校体育館等の屋根として使用されることの多い屋根型円筒ラチスシェルを対象として，下部構造の剛性や質量の違いが屋根構造の地震応答性状に与える影響について縮小模型を用いた振動台実験により分析した。さらに，実挙動と既往の評価式の関係を明らかにした。
写真1 屋根型円筒ラチスシェルの振動実験 
写真2 単層ラチスドームの振動実験 
写真3 モーションキャプチャーシステムによる計測
（HPラチスシェルの座屈実験）
- 二方向入力を受ける空間構造物の地震応答実験（写真2）：この研究では，円形平面の単層ラチスドームを対象に多方向入力に対する地震応答性状を振動台実験により分析した。この研究により，それまで行われてこなかった多方向入力に対する実挙動が明らかとなり，また，応答加速度評価手法が提案された。
- 耐震性の向上を目指した空間構造物の静的座屈性状の解明および耐力評価（写真3）：この研究は，静的弾塑性座屈性状を分析することで，耐震性の向上を目指した研究である。対象はHPラチスシェルである。ここでは，静的弾塑性解析，理論解析，構造実験を組み合わせることで座屈性状の解明，耐力評価を行った。
- 多重動吸振器による空間構造物の地震応答制御：この研究は，制振デバイスとしてTMDを採用し，パッシブに地震時の応答制御を行うことを目的としたものである。対象としたのは屋根型円筒ラチスシェルであり，シェル屋根面に複数個のTMDを設置することで複雑なモード形を有する空間構造物の地震応答低減を実現した。
- アクティブ制御による空間構造物の地震応答制御：この研究では，アクティブ制御を利用することで地震応答の低減を試みた。対象構造物はアーチ構造物であり，システムの構築を行った上で，数値解析による有効性の確認，振動台実験による実挙動での制御効果を確認した。
一例ではあるが，以上のような研究をGCOEの支援を受けて行ってきた。これらの中で構造実験，振動台実験による研究では，本来バーチャルリアリティの分野で用いられてきた三次元モーションキャプチャーシステム（写真3）を変位や加速度の計測のために導入した。この計測方法の導入により，多点同時高速計測が非接触で可能となった。この計測方法は，節点数が多く，複雑かつ多くの振動モードが励起されるシェル・空間構造物にとっては，非常に有用な方法であった。この計測方法の確立は，GCOEの活動における大きな成果の一つであると言える。また，以上の研究成果は，海外短期研修による支援をいただき，以上の研究成果を国際シェル空間構造学会（IASS）の国際会議において発表している。
最後になりますが，5年間に渡り活動を支えてくださいました関係者の方々に深く感謝致します。