2026/07/06 更新

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ヤマザキ　ヨシヒロ
山﨑　義弘
YAMAZAKI YOSHIHIRO
所属
総合研究院 多元レジリエンス研究センター 准教授
職名
准教授
ホームページ
https://yamazaki.mrrc.iir.isct.ac.jp/
外部リンク

学位

  • 博士（工学） （ 2012年3月   東京工業大学 ）

研究分野

  • 社会基盤（土木・建築・防災） / 建築構造、材料

学歴

  • 東京工業大学   総合理工学研究科   人間環境システム専攻

    2009年4月 - 2012年3月

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経歴

  • 国立研究開発法人建築研究所   材料研究グループ   主任研究員

    2019年7月 - 2024年12月

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  • 日本大学   生物資源科学部   非常勤講師

    2015年4月

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  • 明星大学   理工学部総合理工学科建築学系   非常勤講師

    2014年4月 - 2014年9月

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  • 日本女子大学   家政学部住居学科   授業補佐

    2013年4月 - 2013年9月

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  • 芝浦工業大学   建築学科   非常勤講師

    2012年10月 - 2014年3月

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  • 日本学術振興会   特別研究員PD

    2012年4月 - 2012年8月

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  • 日本学術振興会   特別研究員DC

    2009年4月 - 2012年3月

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  • 東京工業大学 環境・社会理工学院   助教

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所属学協会

委員歴

  • 株式会社日本システム設計   CLTパネル工法建築物の倒壊限界を考慮した耐震設計法整備に関する検討委員会（令和7年度林野庁補助事業・木材製品の消費拡大対策のうちCLT建築実証支援事業のうちCLT等木質建築部材技術開発・普及事業）委員  

    2026年7月 - 2027年2月   

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    団体区分：学協会

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  • 一般財団法人日本建築防災協会   建築物の構造関係規定の適用等に係る実態把握と検討会、構造関係規定のあり方に関する検討会木造ＷＧ、伝統的構法住宅解析検討ＳＷＧ委員  

    2026年6月 - 2028年3月   

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    団体区分：学協会

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  • 一般財団法人日本建築防災協会   住宅等防災技術評価委員会 評価委員  

    2026年6月 - 2028年3月   

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    団体区分：学協会

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  • 一般財団法人日本建築防災協会   木質系混構造建築物の耐震安全性確保にかかわる計算の方法に関する検討委員会  

    2026年6月 - 2027年3月   

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    団体区分：学協会

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  • 公益財団法人日本住宅・木材技術センター   中高層建築物等におけるCLTパネル工法用接合金物の開発接合金物委員会及びＷＧ委員  

    2026年6月 - 2027年3月   

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    団体区分：学協会

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  • 公益財団法人日本住宅・木材技術センター   中大規模木質系平面混構造建築物の構造設計指針案検討委員会委員  

    2026年5月 - 2027年3月   

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    団体区分：学協会

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  • 公益財団法人日本住宅・木材技術センター   木造軸組工法住宅の許容応力度設計改定原案作成ＷＧ委員  

    2026年5月 - 2027年3月   

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    団体区分：学協会

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  • 公益財団法人日本住宅・木材技術センター   CLTパネル工法建築物の構造設計法の合理化に関する検討委員会委員ＷＧ委員  

    2026年5月 - 2027年2月   

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    団体区分：学協会

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  • 日本建築学会   木質構造損傷制御小委員会幹事  

    2026年4月 - 2028年3月   

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    団体区分：学協会

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  • 日本建築学会   関東支部 構造専門研究委員会 木造WG委員  

    2026年4月 - 2028年3月   

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    団体区分：学協会

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  • 日本建築学会   関東支部 構造専門研究委員会委員  

    2026年4月 - 2028年3月   

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  • 日本建築学会   木質耐力壁構造性能評価法小委員会幹事  

    2026年4月 - 2028年3月   

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  • 国立研究開発法人建築研究所   客員研究員  

    2026年4月 - 2027年3月   

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    団体区分：学協会

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  • 一般財団法人日本建築防災協会   木質系混構造建築物の耐震安全性確保にかかわる計算の方法に関する検討委員会  

    2025年8月 - 2026年3月   

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    団体区分：学協会

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  • 公益財団法人日本住宅・木材技術センター   CLTパネル工法用接合金物の開発、合理化検討 接合金物委員会・WG委員  

    2025年7月 - 2026年3月   

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    団体区分：学協会

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  • 株式会社日本システム設計   CLTパネル工法建築物の倒壊限界を考慮した耐震設計法合理化に関する検討委員会（令和6年度林野庁補助事業・木材製品の消費拡大対策のうちCLT建築実証支援事業のうちCLT等木質建築部材技術開発・普及事業）委員  

    2025年7月 - 2026年2月   

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    団体区分：学協会

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  • 公益財団法人日本住宅・木材技術センター   CLTパネル工法の仕様規定建築物の構造設計手引き案の検討委員会WG委員  

    2025年6月 - 2027年2月   

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    団体区分：学協会

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  • 公益財団法人日本住宅・木材技術センター   中高層木質系混構造建築物の構造設計指針検討委員会委員  

    2025年6月 - 2026年3月   

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    団体区分：学協会

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  • 公益財団法人日本住宅・木材技術センター   CLTパネル工法の仕様規定建築物の構造設計手引き案の検討委員会・WG  

    2025年6月 - 2026年2月   

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    団体区分：学協会

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  • 一般財団法人日本建築防災協会   建築物の構造関係規定の適用等に係る実態把握と検討 木造WG委員、CLT活用促進検討SWG委員、伝統的構法住宅解析検討SWG委員  

    2025年5月 - 2026年3月   

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    団体区分：学協会

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  • 一般財団法人日本建築防災協会   2025年版木造住宅等耐震診断法委員会, 原案作成部会委員  

    2025年5月 - 2026年3月   

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    団体区分：学協会

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  • 公益財団法人日本住宅・木材技術センター   CLTパネル工法建築物の構造設計法の合理化に関する検討委員会委員、ＷＧ委員  

    2025年5月 - 2026年2月   

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    団体区分：学協会

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  • 公益財団法人日本住宅・木材技術センター   木造軸組工法住宅の許容応力度設計改定原案作成ＷＧ委員  

    2025年4月 - 2026年3月   

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    団体区分：学協会

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  • 国立研究開発法人建築研究所   客員研究員  

    2025年4月 - 2026年3月   

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  • 一般財団法人日本建築防災協会   住宅等防災技術評価委員会 評価委員  

    2024年4月 - 2025年3月   

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    団体区分：学協会

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  • 日本建築学会   木造住宅等耐震設計法小委員会委員  

    2016年4月   

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    団体区分：学協会

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  • 日本建築学会   伝統的木造建築物設計例整備小委員会委員  

    2016年4月   

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    団体区分：学協会

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  • 建築研究開発コンソーシアム   小規模建築物制振設計マニュアル作成研究会幹事  

    2015年3月 - 2016年1月   

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    団体区分：学協会

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  • 伝統木造建築物の各部仕様及び設計手法に関する調査委員会（国土交通省基準整備促進事業）   委員  

    2014年8月 - 2015年3月   

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    団体区分：その他

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  • 日本建築学会   小規模木質制振構造ＷＧ  

    2014年4月   

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    団体区分：学協会

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  • 日本建築学会   耐震要素・構造システム評価小委員会委員  

    2013年6月 - 2016年3月   

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    団体区分：学協会

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  • 日本地震工学会   会誌編集委員  

    2013年4月 - 2015年3月   

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  • 建築研究開発コンソーシアム   住宅制振構造研究会幹事  

    2013年3月 - 2015年2月   

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    団体区分：学協会

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  • 日本建築学会   伝統的木造構法の構造要素設計法小委員会委員  

    2012年4月 - 2016年3月   

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    団体区分：学協会

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  • 日本建築学会   木質制振構造ＷＧ委員  

    2012年4月 - 2014年3月   

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    団体区分：学協会

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論文

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書籍等出版物

  • 地震に対しレジリエントな住宅を実現する制振技術と「住宅制振設計マニュアル」の発刊

    山崎義弘（ 担当： 単著）

    積算資料ポケット版 住宅建築編 2026年度版, 経済調査会 特集1 自然災害（地震・台風）に備えた強い家づくり（制震・免震・地盤・液状化）  2026年4月 

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  • 偏心が著しい建物の捩れ振動・被害の抑制技術 ファサード構面による制振補強 その5 簡易評価法による設計と検証

    山崎義弘, 笠井和彦（ 担当： 共著）

    建築技術  2026年3月 

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  • 2025年改訂版 木造住宅の耐震診断と補強方法

    日本建築防災協会（ 担当： 分担執筆）

    日本建築防災協会  2026年1月 

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  • 地震・津波から、噴火、紛争、廃墟まで 建物の壊れかた, 1章：建物の壊れかた＜地震＞「木造住宅は平行四辺形に変形し倒壊する」

    山崎義弘（ 担当： 単著）

    建築知識  2025年5月 

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  • 部材検定と応答評価（案）

    日本建築学会（ 担当： 分担執筆）

    日本建築学会  2025年3月 

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  • 木質系耐力壁形式構造に関するQ&A

    日本建築学会（ 担当： 分担執筆）

    日本建築学会,丸善出版  2025年2月  （ ISBN:9784818906846 ）

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    総ページ数：202p   記述言語：日本語  

    CiNii Books

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  • 再使用の可能性を判定し、復旧するための震災建築物の被災度区分判定基準および復旧技術指針（木造建築物）令和６年能登半島地震の被害を踏まえた留意事項

    国土交通省（ 担当： 分担執筆）

    国土交通省  2024年10月 

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  • 住宅制振設計マニュアル

    笠井, 和彦, 坂田, 弘安, 松田, 和浩, 山崎, 義弘

    日本免震構造協会  2024年7月  （ ISBN:9784909458315 ）

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    総ページ数：216p   記述言語：日本語  

    CiNii Books

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  • パッシブ制振構造設計・施工マニュアル 第4版

    日本免震構造協会（ 担当： 分担執筆）

    日本免震構造協会  2024年6月 

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  • 集成材等建築物構造設計マニュアル

    集成材等建築物構造設計マニュアル編集委員会, 国土交通省国土技術政策総合研究所, 建築研究所（ 担当： 分担執筆）

    日本建築センター,全国官報販売協同組合 (販売)  2024年3月  （ ISBN:9784889101928 ）

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    総ページ数：iv, 449p   記述言語：日本語  

    CiNii Books

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  • Seismic resistance of vernacular timber frames with infills : case studies from Japan and Romania

    Dutu, Andreea, Yamazaki, Yoshihiro（ 担当： 共著）

    CRC Press  2024年2月  （ ISBN:9781032517049 ）

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    総ページ数：xiv, 144 p.   記述言語：英語  

    CiNii Books

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  • 免震・制振部材JSSI規格2023

    日本免震構造協会（ 担当： 分担執筆）

    日本免震構造協会  2023年6月 

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MISC

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受賞

  • 2026年日本建築学会賞(論文)

    2026年4月   日本建築学会   様々な壁配置をもつ低層木質構造物の耐震性能評価と応答制御に関する一連の研究

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  • 令和3年度科学技術分野の文部科学大臣表彰若手科学者賞

    2021年4月   文部科学省   木造建築の捩れ振動を伴う地震応答解明とその防止技術の研究

    山崎義弘

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  • 2019年日本地震工学会大会優秀発表賞

    2019年9月   日本地震工学会   繰り返し地震動を受ける木造耐力壁構造の性能劣化挙動

    山崎義弘

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  • 2016年日本地震工学会優秀発表賞

    2016年9月   日本地震工学会   木質系平面異種混構造の変位モード予測法

    山崎義弘

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    受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国：日本国

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  • 平成27年度工系若手奨励賞

    2015年9月   東京工業大学   鉄筋コンクリート造と木質構造を平面的に併用したハイブリッド建築物の耐震設計法に関する研究

    山崎義弘

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    受賞国：日本国

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  • 2015年日本建築学会奨励賞

    2015年4月   日本建築学会   スパンごとに区切られた非剛床をもつ木質構造の自由度縮約と地震応答評価法

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    受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞 

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  • 日本建築学会関東支部・若手優秀研究報告賞

    2015年3月   日本建築学会関東支部   木質系平面異種混構造の層せん断力分布

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    受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞 

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  • 前田工学賞・優秀博士論文賞

    2014年5月   前田記念工学振興財団  

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    受賞区分：出版社・新聞社・財団等の賞 

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  • 日本建築学会関東支部・優秀研究報告集

    2014年3月   日本建築学会関東支部  

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    受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞 

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  • 東工大挑戦的研究賞

    2013年9月   東京工業大学  

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    環境負荷低減した大規模木造建築を実現する平面異種混構造の耐震設計法の開発

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  • 手島精一記念賞博士論文賞

    2013年2月   東京工業大学  

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  • 日本建築学会関東支部・若手優秀研究報告賞

    2012年3月   日本建築学会  

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    受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞 

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  • 第7回新・木造の家設計コンペ, 林野庁長官賞

    2011年10月   NPO法人森林をつくろう  

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  • Best Presentation Award

    2010年3月   7th CUEE and 5th ICEE Joint Conference  

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    受賞区分：国際学会・会議・シンポジウム等の賞 

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  • 免震構造・制振構造に関わる優秀修士論文賞

    2009年4月   日本免震構造協会  

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    受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞 

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  • 冬夏賞

    2009年3月   東京工業大学  

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 木質ラーメン構造における制振ブレースの実装方法および具体的事例の構築

    研究課題/領域番号：24K01032  2024年4月 - 2028年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    松田 和浩, 山崎 義弘, 若島 嘉朗

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    配分額：18460000円 （ 直接経費：14200000円 、 間接経費：4260000円 ）

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  • 木質制振住宅の地震時非構造材の損傷状態とその修復費用の高精度推定による設計法開発

    研究課題/領域番号：24K07636  2024年4月 - 2027年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    坂田 弘安, 山崎 義弘

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    配分額：4550000円 （ 直接経費：3500000円 、 間接経費：1050000円 ）

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  • 地震後の損傷レベルに着目した木造住宅の新しい耐震設計指標と損傷判定技術の開発

    研究課題/領域番号：23K26252  2023年4月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    山崎 義弘, 秋山 信彦, 松田 和浩

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    配分額：18070000円 （ 直接経費：13900000円 、 間接経費：4170000円 ）

    現在の耐震設計思想は、稀に発生する中地震に対して損傷させず、極稀に発生する大地震に対して倒壊させないという、二段構えとなっている。しかし、倒壊防止によって人命保護ができても、建築物の継続使用性が保持されず取り壊すこととなれば、所有者は財産を失うこととなり、影響は甚大である。そこで本研究では、木造住宅を対象に、損傷／倒壊の中間にある”継続使用性が維持される限界点”に対応する設計指標を提案し、地震後も継続使用可能な高い耐震性能をもつ住宅を志向できる環境を整備する。
    ここまでは、振動計測による構造ヘルスモニタリング技術の適用にあたって課題となる、固有振動数の変位依存性に着目した検討を行ってきた。その結果、経験最大層間変形角、応答層間変形角、固有振動数の間の関係を包括的に理解することができた。一方で、構造ヘルスモニタリング技術の実利用にあたっては、温湿度変化や長期応力のリラクゼーションによる固有振動数の変化などにも対応する必要があるが、これらの課題に対してボルト軸力をモニタリングした実験を行うことによって、今後検討を進めていく。

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  • 大型木造建築物における柱梁接合部のせん断耐力評価法に関する研究

    研究課題/領域番号：23K26254  2023年4月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    秋山 信彦, 岡本 滋史, 山崎 義弘

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    配分額：18070000円 （ 直接経費：13900000円 、 間接経費：4170000円 ）

    本研究は、木質ラーメン構造の終局時までの性能を設計で担保できるようにするために重要な課題である柱梁接合部のせん断耐力の評価法を検討するものである。建築分野では脱炭素社会の実現のために木材利用促進がテーマとなっており、木造化率の低い大型建築物に対する大型部材や高性能接合部を用いた構造設計技術を整備しその普及に貢献するものである。木質ラーメン構造の柱梁接合部のせん断破壊は、そのメカニズムが未解明のため、接合部内の応力度分布と破壊条件、それらに対応する材料強度を明らかにすることを目的としている。
    R５年度は、木質構造において代表的な応力伝達機構に応じて大別した３つの接合形式（軸抵抗型：全長定着タイプ、軸抵抗型：端部定着タイプ、せん断抵抗型）に対応するラグスクリューボルト接合、引きボルト接合、鋼板添え板ビス接合を用いた十字形集成材接合部に対して逆対称曲げ実験を行い、柱梁接合部内のせん断応力度、およびせん断強度の把握を行った。また、せん断面積を変数とした曲げ方式による実大せん断実験を実施して、せん断強度とせん断負担面積の対応を調べた。その結果、せん断抵抗型は繊維直交方向成分の伝達分からせん断強度が推定できることや推定されるせん断強度は繊維直交方向の圧縮ひずみの影響を受けることなどの示唆を得た。更に、FEM解析を実施して接合部内のせん断応力度について実験結果と比較し、概ね良い適合性を示すことを得た。これらの結果より、今後必要となる材料試験やその結果を用いた評価法構築の見通しをたてることができた。

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  • 大型木造建築物における柱梁接合部のせん断耐力評価法に関する研究

    研究課題/領域番号：23H01560  2023年4月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    秋山 信彦, 岡本 滋史, 山崎 義弘

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    配分額：18070000円 （ 直接経費：13900000円 、 間接経費：4170000円 ）

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  • 地震後の損傷レベルに着目した木造住宅の新しい耐震設計指標と損傷判定技術の開発

    研究課題/領域番号：23H01558  2023年4月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    山崎 義弘

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    配分額：18070000円 （ 直接経費：13900000円 、 間接経費：4170000円 ）

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  • 中高層木質構造物における高軸力を受ける柱脚接合部の汎用設計法の提案

    研究課題/領域番号：20H02305  2020年4月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    山崎 義弘, 秋山 信彦, 松田 和浩

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    配分額：17550000円 （ 直接経費：13500000円 、 間接経費：4050000円 ）

    地球環境問題対策の最重要テーマであるCO2削減に対し、木材利用による炭素固定化が期待されており、中高層建築物への木材利用が一つの鍵となる。しかし、中高層化にともなって柱が負担する軸力が増加し、断面が大きくなると、現状の知見のみでは予期していない破壊形式が生じ得る。大規模木造建築物を設計するための法整備は整いつつあるが、個々の接合部の性能評価法、および地震時の安全性の確認方法は指針類にも示されてなく、よって本研究では、この新しい技術領域での汎用設計法の開発を行う。なお、現状では主に耐震および耐火の両面での法規制の解決が課題であるが、本研究はこのうち耐震面での課題を対象としている。
    研究対象とする柱脚接合部、および壁脚部接合部では、引きボルト、ドリフトピン、ラグスクリューボルト、GIR、ビスなど、様々な接合具を用いて接合部が構成されるが、個々の接合具の性能評価は既に指針類にまとめられているためここでは深堀せず、本研究では接合部としての終局耐力や変形性能を担保するために保証しなければならない木材の破壊防止に注力する。具体的には、集成材やCLTなど中高層木造建築物に用いられる木質材料を対象に、木口面や木口面以外において、様々な寸法・境界条件下で局部圧縮を受けるときの支圧特性を体系的に把握し、これに基づき、中高層化により増大する軸力と同時に曲げモーメントを受ける、過酷な条件下にある柱脚接合部の汎用設計法を提案する。

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  • 大地震後の継続使用を可能にする木質制振住宅の汎用設計法の提案

    研究課題/領域番号：19H00790  2019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(A)

    坂田 弘安, 山崎 義弘, 松田 和浩

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    配分額：35750000円 （ 直接経費：27500000円 、 間接経費：8250000円 ）

    地震による経済的損失を抑え，早期復興を実現するには，国民の生活基盤を支える戸建て木質住宅の耐震性向上は最優先課題の一つであり，継続使用性まで確保しなければならない．従来型の耐震構造では，継続使用性の確保までは困難であることが昨今の震災で明らかとなり，その対策として制振技術が注目を浴びている．近年は戸建て木質住宅用制振デバイスの研究開発が活発であり，高い性能を示すデバイスも市場に登場しているが，それらを木質住宅に対し適用するための汎用設計法が存在しないため，その普及が妨げられている．
    本研究では，建物の継続使用性には構造体の損傷だけでなく，仕上げ材などの非構造体の損傷も影響することに着目し，地震により構造体・非構造体に生じる損傷の多寡と性能劣化・修復費用の関係を明らかにし，さらには制振デバイスによる損傷抑制効果を明示できる木質制振住宅の設計法を提案し，制振技術の健全な普及に貢献することを目的としている．以上のことを踏まえ，昨年度は以下の二つのことを実施した．
    一つ目は，一昨年度に静的載荷実験により得た，内外装壁の損傷より経験最大層間変形角を予測する損傷表に対して，振動台実験による動的載荷によって壁の損傷評価を行い，損傷表の妥当性検証を行った．
    二つ目は，動的解析により，複数回の地震動入力による耐力壁の耐力劣化及びエネルギー吸収性能劣化の確認をし，非構造体・制振デバイスを含む，木質制振架構の性能劣化挙動を把握した．

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  • 繰り返し大地震による木造住宅の劣化挙動の解明と評価法の提案

    研究課題/領域番号：17H04943  2017年4月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究(A)

    山崎 義弘

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    配分額：19240000円 （ 直接経費：14800000円 、 間接経費：4440000円 ）

    2016年熊本地震を代表に、近年は建築物が複数回の激震に襲われ、大きな被害が生じたことが知られているが、木造住宅を対象とした既往実験では地震中に耐力、エネルギー吸収性能が劣化していくことが明らかとなっており、これが繰り返しの地震による被害を助長させている可能性がある。
    本研究では、上述の劣化特性を既存の設計法の枠組みで考慮するための評価法を検討する。主要な耐力壁を対象に、静的載荷実験では載荷履歴を、振動台実験では地震動の継続時間を変動要因とし、劣化特性を調べた。また、繰り返し地震動の影響をエネルギー入力の観点で考慮した最大応答予測法を検討し、最大変位を安全側に予測できることを示した。

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  • 圧着関節工法を用いた木質ラーメン構造の開発とその性能評価法の提案

    研究課題/領域番号：15H04076  2015年4月 - 2019年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    坂田 弘安, 山崎 義弘

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    配分額：16640000円 （ 直接経費：12800000円 、 間接経費：3840000円 ）

    本研究では、代表者がこれまでに行なった、PC圧着関節工法を用いた損傷制御構造の研究と、木質制振構造の研究から得た成果を活用して、木質構造物に圧着関節工法を適用した損傷制御構造を具現化することを目的とした。
    まず、ビスやLSBによる効率的な木材補剛、木材の圧縮力に対するクリープ性状、集成材の繊維直角方向のめり込み挙動などを明らかにし、その結果を踏まえて圧着関節接合部のディテールを決定し、柱勝ちのΓ型、L型、十字型の部分架構実験や2層2スパンの全体架構実験を行なった。その結果、木質構造物に圧着関節工法を適用した場合においても、残留変形が極めて小さいセルフセンタリング性能を有することを確認した。

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  • 木質系平面異種混構造の耐震設計に関わる技術的課題への方策

    研究課題/領域番号：26709039  2014年4月 - 2018年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究(A)

    山崎 義弘

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    配分額：15210000円 （ 直接経費：11700000円 、 間接経費：3510000円 ）

    環境負荷の低い木造建築の大規模化にむけて、耐震性能や防耐火の理由から、建物の一部を鉄筋コンクリート造でコア化した「平面異種混構造」が注目を浴びている。本研究では、平面異種混構造の振動特性を説明できる新しい動力学モデルを導入し、その理論解析により地震力分布の評価式を提案した。また、1/3縮小模型の振動台実験、および数値解析モデルによるパラメトリック解析を実施し、小から大加振での動的挙動を把握し、提案した評価式の適用性を検証した。

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  • 木造住宅の地震時捩れ挙動の解明とパッシブダンパーを用いた制振設計法の提案

    研究課題/領域番号：12J05485  2012年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

    山崎 義弘

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    配分額：1100000円 （ 直接経費：1100000円 ）

    本研究では、木造住宅の偏った壁配置に起因した振れ振動問題を解消して地震被害を軽減すべく、パッシブ制振技術を適用することを提案し、その合理的な設計法を構築する。研究代表者がこれまで構築してきた、線形粘弾性ダンパーを小規模1層構造物に適用する場合の理論を展開するため、1)平面的に大きな住宅、2)弾塑性構造への応用を主な課題とした。
    まず、木造住宅における2×2スパンの床の力学モデルを提案した。これは、床の主な抵抗機構であるせん断パネルと、接合部の曲げ抵抗を表す回転バネからなる。既往研究では回転バネの影響を無視したモデル化がほとんどであるが、せん断パネルの剛性が低い場合にはそれを無視し得ないことを、1層2×2スパンモデルの動力学モデルによって明らかにした。これにより、床剛性が不足した建物の固有モードが精確に求められるようになり、振れ振動を抑制するための制振ダンパーの配置計画が、より合理的に行えるようになった。
    また、弾塑性構造への応用に関しては、構造物の終局状態での外力分布から、それに対応した変位モードを近似的に得る手法を提案した。これにより、今まで線形粘弾性ダンパーをもつ弾性構造に限っていた制振設計の理論を、弾塑性ダンパーをもつ場合や、架構の塑性化を許容した場合など、様々なケースに応用できるようになった。
    その他、これまでの理論の適用範囲を拡張するための検討として、水平二方向の地震入力が耐力壁や水平構面の応答におよぼす影響を、解析的に調べた。これまでの水平一方向の地震入力による最大応答と、水平二方向の地震入力による最大応答の相関性を示し、設計に活用するための具体的計算法を示した。

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  • 剛性偏心した木造戸建住宅の制振部材による揺れ振動制御および地震応答評価法

    研究課題/領域番号：09J09658  2009年 - 2011年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

    山崎 義弘

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    配分額：2100000円 （ 直接経費：2100000円 ）

    木造住宅は建築計画的な理由により偏った壁配置になることが避けられず、地震時に捩れ振動が生じることが多い。そのような建物に対しパッシブ制振技術を適用する場合、建物全体としてダンパーや耐震要素の適確な配置により剛性と粘性のバランスを保つことが肝要である。また、木質架構の非線形性、各構面で剛性と粘性のバランスが異なる非比例型減衰、地震力の適度な配分を妨げる非剛床の三つの課題を対象とした。
    一つ目の非線形性、および二つ目の非比例型減衰に対しては、定常理論に基づく新しい理論を構築することで対処した。これは、並進と捩れをともなう非比例減衰の2自由度系を、定常理論により1自由度系に縮約する手法に基づき、振動解析においてRitz法と呼ばれる古典的な手法を応用したものである。また、多質点系の並進応答に対する既往の等価線形化手法を、縮約1自由度系に適用することで、木質構造のような強い非線形構造かつ非比例型減衰構造の地震最大応答を、応答スペクトルにより予測する手法を提案した。
    三つ目の非剛床に対しては、昨年度に提案した1×1スパンの非剛床構造の数理モデルを、2×2スパンに拡張することで対処した。既往の研究では水平構面(床)全体が平行四辺形にせん断変形すると仮定し、そのせん断剛性をパラメータとして解析を行うことが多い。しかし、提案した数理モデルによれば、せん断剛性だけでなく曲げ剛性も重要であることが明らかとなり、その影響をケーススタディにより示した。また、木造住宅の水平構面を設計する際に、どの程度のせん断剛性が必要か、すなわち剛床仮定の適用限界を決定する判別式を提案した。さらに、一般的な規模の木造住宅は2から4スパン程度の耐力壁線があるが、ここで提案した数理モデルが近似的に3スパン以上のモデルに対しても適用できることが示唆され、本理論を広範な木造住宅に対して適用できることを示した。
    以上の成果により、制振壁により木造住宅を制振設計する際に必要な解析法・設計法を提示することができた。

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