Further shake table tests were conducted to examine the seismic performance of unit houses (prefabricated metal houses). A specimen comprising 4 unit-house units connected vertically and horizontally was subjected repeatedly in the long-side direction to the JMA Kobe record. The nonstructural, external wall panels increased the strength of the specimen twofold. The energy dissipated by repeated slipping of the slip-critical bolted connections equaled 88% of the total energy dissipated by the structural frame.

This research focuses on deterioration behaviors of the unloading stiffness obtained from loading tests of beam-to-column joints of composite beams and steel beams, and discusses the applicability of numerical analyses. The Ibarra-Medina-Krawinkler model expresses degradations of the stiffness and load capacity based on the hysteresis energy. By giving appropriate parameters, a stiffness deterioration behavior at the positive bending of the experiment was efficiently represented. The difference in hysteresis energy due to the presence or absence of stiffness deterioration reached about 20 % when the value positive bending stiffness dropped to about 80 %.

The performance of high-rise steel moment frame buildings constructed in the 1970’s is examined by using the E-Defense shake-table facility. Typical design and detailing in the 1970’s are incorporated in a four-story, steel moment frame specimen. The specimen is subjected to a series of response deformations representing a high-rise building. Long-period ground motions impose a substantial number of inelastic deformations, which eventually cause fracture in the beam-to-column connections.

Quantitative information on the seismic performance of nonstructural components is scarce. Among various nonstructural components, damage to interior drywall partitions affects significantly to the economic loss. Three full-scale drywall partitions, i.e., a standard plane partition, a partition with a door, and a partition with an orthogonal wall, are tested to observe the initiation and evolution of damage in cyclic loading conditions up to a drift angle of 0.1 rad. The plane drywall partition remains undamaged up to 0.01rad, while the partition with a door or the partition with an orthogonal wall sustained damage at a smaller drift angle because of local constraint. The partitions exhibit some lateral resistance, which is provided primarily by the bearing between the gypsum board and surrounding columns. The progress of damage is presented in terms of the ratio of the repair to initial cost. The ratio reaches about 1.0 and 2.0 for a drift angle of 0.04 rad and 0.06 rad, respectively.

The bending moment resistance of the column bases decreased seriously during overall drift angle 1/15rad loading, because of the fracture of the anchor bolts in tension side and the crash of concrete placed under the base plates in compression side. The inflection point of first story columns moved to lower by column base moment resistance decreasing and increased the bending moment at the first story column top. In result, local buckling occurred at the first story column top and formulated the first-story collapse mechanism. The first story shear decreased significantly with the increase in story drift angle from 1/20 to 1/8rad, while the second story was unloaded.

The writers conducted a full-scale loading test on a steel moment frame with RC floor slab. The primary objective of this test was to examine the interaction between the steel beam and RC floor slab (composite action). The steel beam strength for positive bending increased about 1.5 times by the presence of RC floor slab. RC floor slab did not affect the beam strength in negative bending. During small beam rotations of 0.002 to 0.003rad however, the beam strength increased 1.2 to 1.4 times even in negative loading. The effective width in reference to the concrete cylinder strength approximately equals the column width, which is much smaller than the effective width stipulated by the AIJ composite code.

This paper presents detailed results on damage sustained by beams of a full-scale three story steel moment frame subjected to large cyclic loading. Intentional connection defects (misalignment and insufficient fusion of welds) were embedded at few beam-to-column connections. Misalignment by 3mm between the diaphragm plate and beam flange caused brittle fracture at a beam rotation of 1/27 rad. Otherwise, effects of small defects on the overall behavior remained minimal. Composite action was observed for the strain distribution along the beam depth and for the increase in bending strength during the positive loading. Effects of composite action, given as the difference between the positive and negative bending moments for the same rotation, increased for larger story drifts. The degree of increase, however, was not as large as that estimated by commonly used effective-width approaches.

This paper presents a study on the calibration of numerical inelastic analyses for the capacity of estimating the elastic stiffness and yield strength of multi-story steel moment frames and of tracing inelastic cyclic behavior of such frames. To this end, a set of test results obtained from a full-scale cyclic loading test applied to a three-story, two span by one span steel moment frame were used as the reference. Pushover analyses using nominal material strength were able to estimate the frame's elastic stiffness and yield strength very reasonably, with the degree of errors not greater than 5%. Analyses for cyclic loading to a drfit angle of 1/25 rad were also very accurate (with errors not greater than 4%) if appropriate values were adopted for strain hardening of individual columns, column-bases, panel-zones, and beams and for increase of strength by floor composite action. The fish-bone (generic frame) model traced the experimental behavior nearly as accurately as the original frame model.

The writers conducted a full-scale loading test on a three-story steel building structure. To examine the interaction between the structural svstem and exterior finishes (ALC panel) was one of the primary objectives of the project. The ALC panel's connection detail adopted in his study is typical of the post-Kobe Japanese construction. The test showed little damage to the ALC panels. The panels did not affect at all the structural behavior up to the 1/25rad amplitude, and no visible cracks were observed in the panels except for minor cracks and spalling of concrete at the bottom of the panels in the first story.

鋼構造建築物の倒壊過程を実験的に解明する研究目的に沿って、国立研究開発法人防災科学技術研究所の大型耐震実験施設で、2020年11月から12月にかけて、縮尺1/2のパイロット試験体による振動台実験を実施した。同研究所の兵庫耐震工学研究センターで、2020年12月に実施された日米共同実験に参加し、次世代型鋼構造システムを開発する研究を推進した。大型耐震実験施設で、2021年12月に、縮尺1/3の4層ラーメン構造の倒壊実験を実施した。一方で、倒壊に至る鋼構造の非線形・動的挙動を追跡するコンピュータ解析技術を確立する研究目的に沿って、数値モデル化技術を種々検討してきた。一連の研究活動で得られた成果は、下記のとおりである。（１）倒壊実験によって、柱や梁が降伏し破断する過程と、損傷と破壊が架構全体に伝播する状況に関する実データを収録できた。（２）複数の実験から得た、鋼構造架構の非線形動的応答に関する実データを、既往の大規模振動台実験のデータと合わせて、数値解析技術の検証を進めてきた。特に、破断を模擬するための現状のモデル化手法では、既往の重層架構実験で観察された、部材破断後の部材力再分配を正しく再現できないことを突き止め、今後の課題を特定した。減衰モデルの選択によって、架構の応答変位や応答加速度が異なることに注目し、定量的な検討を進めた。（３）部材破断の再現方法を含めて、ブレース付鋼構造架構の解析手法に関する知見を蓄積し、現状のブレース付鋼構造架構が保有する耐震性能を検証した。

本提案では，即時応急危険度判定として，地震被災建物の非構造材の動作に関する計測値分析と，屋内外のビデオ映像に基づく外観損傷や部材変形の画像解析を統合し，構造体の安全性はもとより建物機能の健全性を判定する方法を開発することを目標としている。さらに，判定結果を速やかに周囲に伝達することで，人間避難行動を適切に誘導する判定情報伝達技術の開発までを射程とする。本年度も引き続き，鋼構造架構を準備し，間仕切壁，カーテンウォールの加振実験を実施した。部材角を評価するGyro，表示のLEDの適用性について検証した。判定基準整備の一環として，確率論的性能評価の適用性について検討を重ねた。

将来の大規模地震が発生した際に、普段の生活と経済活動を維持・継続するためには、インフラ構造物の耐震性能の向上に加えて、地震を受けたインフラ建物が速やかに使用できるか否かを判別する必要がある。このために構造ヘルスモニタリングの研究が盛んに進められている。ここでは、建物に具備される外装材の応答をMEMS(micro-electro-mechanical systems)センサで捉え、建物全体の損傷等を推定するモニタリング手法の有効性を検証できた。

鋼構造建築物が、設計想定を超える大地震を受けても倒壊を回避できるか、機能復旧できるかを評価するための基礎データを蓄積し、技術を開発することを目的とした。まず、柱梁接合部の動的載荷実験を実施して、接合部形式の違いや床スラブの存在が、破壊に至るまでの柱梁接合部の耐震性能に与える影響を明らかにした。次いで、こうした梁や柱単体の実験データを精密に再現する数値解析モデルを構築し、このモデルの集合体として構造物全体のモデルを構築することで、地震動を受けた鋼構造建築物に損傷が発生し、損傷が伝播する過程を再現できることを示した。関連して、減衰の数理モデルが地震応答解析に及ぼす影響を、数値実験によって検証した。

建物骨組を部分的に切り出す実験手法に基づき，骨組の超大変形時の弾塑性挙動に関する実験資料を蓄積した。数値解析に向けて，実験結果と対比しつつ，崩壊評価に必要となる数値解析モデルの主要パラメータを特定した。検証後の数値解析モデルを全体骨組に組み込み，地震動種類，地震動強さを多岐に変化させる地震応答解析を通して，全体骨組の崩壊挙動を評価する確率論的手法を例示した。実務への適用性を高める手法として，全体骨組に対して，その振動モード形状を外力分布形状に採用し，固定する条件において，等価高さ位置における変位履歴を地震応答を参照して制御する静的繰り返し載荷解析を提案した。

部材端部の破断性状と骨組の降伏機構が建物の終局限界に及ぼす影響を評価できる性能評価手法構築のための基礎研究として，同一の鉄骨造の柱梁接合部試験体に対して，載荷速度（周期1 Hzと0.01 Hz）を因子とした漸増振幅繰返し載荷実験を実施した。本実験から得られた知見を以下に示す。 (1)載荷速度の違いは，材料強度に影響するほどのひずみ速度の違いをもたらさなかったにも関わらず，多少の挙動の差を生み出した。 (2)動的載荷では，静的載荷と比較してより早期に破断し，塑性変形能力が劣った。高力ボルト摩擦接合における滑りなどが原因で，急速な負荷が溶接欠陥を起点とした亀裂伝播を早めた可能性が考えられる。

より高度な耐震構造を構築すべく、本研究では、上部構造と基礎部を緊結させず、大地震に対してはこの界面で滑らせることによって、上部構造に作用する最大せん断力を制御する「直置き型構造物」を提案した。黒鉛潤滑剤を界面に撒くという簡便かつ安価な方法によって、滑り係数として約0.2を確保することができ、また多数回の滑りに対しても安定した滑り係数が保持されることを、一連の振動台実験から明らかにした。また滑りを伴う2自由度系への理論展開と網羅的な時刻歴応答解析から、パルス性の高い地震動に対して上部構造に作用する最大せん断力係数として、滑り係数の2倍が目安になることを導いた。

構造工学における動的載荷実験の拡張をめざし，既存の振動台を基本セグメントとし，それに変位や速度を増幅させるセグメント，振動数を増幅させるセグメントを付加することによって，より大きな，変位，速度，加速度応答を可能とする実験システムを開発した．またセグメント上で所定の振動を達成するために必要な振動台入力を，IDCS法や無規範モデルによるMCS法によって同定する方法を提案した．ここで開発した実験システムを用いて，免震化された医療施設における診療機器の応答を再現する実験を実施し，キャスターが取り付く診療機器は，長周期地震動下において極めて顕著な動きを示すことを実証した．

免震医療施設内に設置された医療機器・家具の(上下)応答が鉛直動によってどのように増幅されるか,これら応答によって医療機器の機能にどのような不具合が起きうるのかを,実際の医療機器や家具に対する振動台実験と,免震構造における上下応答の増幅特性(床応答特性)に対する解析から検討した.また免震構造の最大床加速度を一般化するために,免震層,上部構造柱部位,上部構造床スラブをそれぞれ 1 自由度とした 3 自由度一般化モデルを構築し,最大地動加速度に対する最大床加速度の増幅率を簡便に求める方法を考案した.