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大学院理工学研究科 システムデザイン工学専攻 土木環境工学コース |
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学位論文 【 表示 ／ 非表示 】
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A numerical technique for finite displacement problems of spacial frames
後藤文彦
1994年03月
単著
研究等業績 【 表示 ／ 非表示 】
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及川 大輔, 岩崎 圭音, 後藤 文彦, 青木 由香利
土木学会論文集 ( 公益社団法人 土木学会 ) 79 ( 7 ) n/a 2023年 [査読有り]
研究論文（学術雑誌）
<p> 橋梁の振動特性を把握することは，橋梁全体の剛性の評価などの観点から重要である．しかし，橋梁の振動測定で用いられるサーボ型速度計などの測定機器は高価なものが多く，点検目的や研究目的で誰もが容易に入手して使用できるものではない．そこで，本研究では加速度計が搭載されている安価なタブレット端末を用いて，木歩道橋に対して十分な精度の振動測定が行えるかどうかを検討した．最も卓越する鉛直逆対称モードに関しては，雑音の影響も少くタブレット端末による測定値と数値解析との誤差は−4.0%程度となり，加速度計を搭載したタブレット端末による振動測定の有用性が確認された．また，固有振動数や減衰定数の値を，鋼・コンクリート橋に対する概算式から得られる値と比較することで，測定した木歩道橋の振動特性について考察した．</p>
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経年による木製アーチ道路橋(かじか橋)の構造性能と健全度調査
及川 大輔，故 菅沼 源二郎，本田 秀行，後藤 文彦
木材工学論文報告集 ( 土木学会 ) 19 72 - 79 2021年02月 [査読有り]
研究論文（学術雑誌） 国内共著
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及川 大輔, 藤原 有沙, 後藤 文彦, 野田 龍, 石黒 駿
土木学会論文集E2（材料・コンクリート構造） ( 公益社団法人 土木学会 ) 77 ( 5 ) I_45 - I_54 2021年 [査読有り]
研究論文（学術雑誌）
<p> わが国での近代木橋の歴史は1987年に第1号橋が架設されてから34年と欧米と比べ非常に浅く，架替えの適用もまだ少ないため，撤去した部材に対する部材強度のデータ蓄積はあまり行われていない．今後，土木材料として木質材料を利用していくためには，供用されていた木材の部材強度等のデータは非常に重要である．本研究では，2020年に架替えが行われた めおと橋の部材を回収し，静的・動的方法から各部材の剛性や強度を求めた. その結果，部材の剛性はアーチリブ，補剛桁など構造上主要な部材では10%程度の低減であり，アーチ部材・床桁ともに応力照査では許容応力内に収まっていた．アーチリブ端部など，腐朽の進んだ箇所の部材については測定していないが，それ以外の箇所については，27年経年した木材も一定程度の剛性と強度を有していることがわかった.</p>
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君島 真美, 青木 由香利, 後藤 文彦, Hamid VALIPOUR
土木学会論文集E2（材料・コンクリート構造） ( 公益社団法人 土木学会 ) 77 ( 5 ) I_1 - I_7 2021年 [査読有り]
研究論文（学術雑誌）
<p> 近年，二酸化炭素排出量の抑制が最も対処が必要な環境問題の一つとなっている．そんな中，二酸化炭素排出量を削減でき，なおかつリサイクルにも最適なサステイナブルな建設材料として木材が見直され，その有効利用が世界中で促されている．本研究では，日本の土木業界における木材利用を促すことを最終目標に，木材と鋼材を組み合わせたハイブリッド部材の研究開発を進めている．</p><p> これまでの先行実験研究により，木材に不可避の特徴である節の存在が新しい木部材の強度を弱めることが分かっているため，ここでは，木部材に節を再現した数値解析モデルを作り，応力分布や破壊形状などを数値解析的に検証するパラメータスタディーを行った．</p>
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小川 虹輝, 後藤 文彦, 佐々木 貴信, 荒木 昇吾, 青木 由香利
土木学会論文集E2（材料・コンクリート構造） ( 公益社団法人 土木学会 ) 77 ( 5 ) I_55 - I_63 2021年 [査読有り]
研究論文（学術雑誌）
<p> CLTは，疲労耐久性が高く軽量であることから橋梁床版としても期待されているが，床版としての普及を促すには，防護柵を取り付けられること，またその安全性を確認することが必須である．そこで，本研究では鋼製防護柵を鋼製部材でCLT床版に接合する構造を提案するが，車輌の衝突による防護柵の破壊形態としては，防護柵基部の降伏と取付金具のCLT床版へのめり込みを想定している．こうした破壊に至る直前の接合部の応力状態を，鋼製材料とCLT材料に弾塑性モデルを仮定することで，比較的簡易に有限要素解析する手法を示し，防護柵や取付金具の寸法が応力状態に与える影響等を考察する．</p>
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Construction Examples of On-Site Timber Stress-Laminated Box-Beam Bridges
Tomohumi Huzita, Humihiko Gotou, Takanobu Sasaki, Ryu Noda
World Conference on Timber Engineering 2018年08月
研究論文（国際会議プロシーディングス） 国内共著
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Spacial Beam Analysis using Rotation Group and Rotational Angles about Three Axes
Humihiko Gotou, Takashi Kuwataka, Tetsuo Iwakuma
Advances in Computational Engineering & Sciences 1 837 - 842 2000年08月
研究論文（国際会議プロシーディングス） 国内共著
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野田 龍, 石橋 賢弥, 後藤 文彦
木材保存 ( 公益社団法人 日本木材保存協会 ) 46 ( 5 ) 251 - 258 2020年 [査読有り]
研究論文（研究会，シンポジウム資料等） 国内共著
北海道や東北などの積雪寒冷地に建設された木製土木構造物等では，冬期に木部材の凍結融解が起こり得る。この凍結融解作用による木材強度の変化を把握するため，スギ正割材の未処理材および保存処理材を対象に，含水率および凍結融解の繰り返し回数と曲げ強度性能の関係を評価した。<br>
24時間を1サイクルとして，未処理材，保存処理材ともに5条件（0，15，45，75，90サイクル）で凍結融解の繰り返しを行った後，曲げ試験を行った。その結果，90サイクルまでの範囲内では凍結融解の繰り返し回数に関わらず，曲げ強さと曲げヤング係数ともに平均値および最低値はほぼ一定のレベルに収まる傾向を示した。加えて，凍結融解の繰り返しによっては，曲げ強さや曲げヤング係数が大きくなることもあり，曲げ強度性能に対する凍結融解作用の影響は少ないと考えられた。 -
CLT 床版を用いた既設橋梁の補修設計と施工
佐々木 貴信, 林 知行, 後藤 文彦
木材利用研究発表会講演概要集 17 55 - 61 2018年
研究論文（研究会，シンポジウム資料等）
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CLT床版への取付・交換を考慮した鋼製防護柵の破壊挙動
小川 虹輝, 後藤 文彦, 佐々木 貴信, 荒木 昇吾, 今井 良
構造工学論文集 Ａ ( 公益社団法人 土木学会 ) 70A ( 0 ) 885 - 893 2024年 [査読有り]
<p>While CLT(Cross-Laminated-Timber), which is lightweight and is resistant to fa- tigue, is expected to apply to bridge deck, it is needed to install commercially avail- able railing post on it for popular use. It is important to confirm the safety and to investigate the load bearing performance of the joint part between the railing post and the CLT deck. In this study we propose replaceable railing post fixed by lug screw bolt so that we can only replace the upper part of railing post after fracture. We show relatively simple modeling of the CLT deck with the railing post using general- purpose 3D FEM tool and illustrate the numerical results. The modeling considering elasto-plasticity for steel members and orthotropy for CLT member seems to well simulate the deformation behavior of the CLT deck with the railing post.</p>
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INFLUENCE OF PARTIAL DECAY OF TIMBER BRIDGE MEMBERS ON NATURAL FREQUENCY
Oikawa D.
Journal of Japan Society of Civil Engineers ( Journal of Japan Society of Civil Engineers ) 12 ( 1 ) n/a 2024年 [査読有り]
<p> In the inspection of existing bridges, measurement of natural frequency by vibration test is relatively safe and easy. The natural frequency can also be obtained from numerical analysis. In this study, we numerically investigated influence of partial decay of timber members, such as arches and joints between columns and girders, on the natural frequency of deck-type timber arch bridges. Concretely, we estimated sensitivity of the decay parts using the regression plots between natural frequency and magnification to the original Young’s modulus of the decay parts. The results showed that the decay at the part of the vibration antinode was highly sensitive, while the vibration node was low-sensitive. Lastly, we tried to estimate the actual state of decay of the target bridge adjusting parameters, such as Young’s modulus and specific weight, so that the natural frequency could fit the measured value.</p>
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雪荷重の軽減を目的とした床版開閉式木橋の積雪軽減性能について
及川 大輔, 野田 龍, 後藤 文彦, 青木 由香利, 森岡 吉己
土木学会論文集 ( 公益社団法人 土木学会 ) 80 ( 28 ) n/a 2024年 [査読有り]
<p> 秋田県の山間部などに架かる木歩道橋では，冬季の雪荷重による落橋の危険性が問題となっている．対策として雪荷重に耐えられるほどに強度を高めるのも１つの方法であるが，雪荷重が作用するのは冬季のみであり，その期間のためだけに橋自体の性能を規定することは，コスト面などから見てもあまり合理的ではない．そこで，冬季の間だけ構造を変換させて雪荷重を回避する床版開閉式構造を提案する．本研究は，この構造を取り入れる事による積雪軽減性能を調査するため，屋外暴露試験を実施し，橋への積雪量や積雪状況などの検討を行った．その結果，橋への積雪は主桁や開けた床版の上面のみで，橋全体を覆う積雪は確認されず，試算した雪荷重は床版を開けない場合と比較し，50%程度減少するなど雪荷重を一定量軽減させることが確認された．</p>
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ESTIMATION METHOD OF DEGRADATION STATE FOR TIMBER BRIDGES USING VIBRATION ANALYSIS
Oikawa D.
13th World Conference on Timber Engineering, WCTE 2023 ( 13th World Conference on Timber Engineering, WCTE 2023 ) 4 2350 - 2355 2023年
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Y. Aoki, H. Tsunoda, T. Akiyama, H. Gotou, S. Nakamura
Life-Cycle of Structures and Infrastructure Systems - Proceedings of the 8th International Symposium on Life-Cycle Civil Engineering, IALCCE 2023 ( Life-Cycle of Structures and Infrastructure Systems - Proceedings of the 8th International Symposium on Life-Cycle Civil Engineering, IALCCE 2023 ) 3062 - 3069 2023年
◆原著論文【 表示 ／ 非表示 】
◆国際会議プロシーディングス【 表示 ／ 非表示 】
◆研究会，シンポジウム資料等【 表示 ／ 非表示 】
◆その他【 表示 ／ 非表示 】
Book（書籍） 【 表示 ／ 非表示 】
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良いプレゼン 悪いプレゼン
後藤 文彦 ( 担当： 単著 )
カットシステム 2009年01月 ISBN: 978-4-87783-214-8
学術関係受賞 【 表示 ／ 非表示 】
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第６１回「構造工学シンポジウム論文賞」受賞論文
2015年06月 日本学術会議，日本建築学会，土木学会
受賞者： 後藤文彦, 尾山龍之介, 斉藤輝, 佐々木貴信
科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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環境外力を回避する環境親和型トランスフォーマブルブリッジの開発
基盤研究(C)
研究期間: 2023年04月 - 2026年03月
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CLT床版の実用化のための防腐・防水技術の開発と防護柵設置方法の検討
基盤研究(B)
研究期間: 2021年04月 - 2025年03月
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安全性・メンテナンス性に考慮したオンサイト木橋の改良 研究課題
基盤研究(C)
研究期間: 2020年04月 - 2023年03月 代表者: 後藤 文彦
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構造景観の客観的定量化と景観評価の重回帰分析
若手研究(B)
研究期間: 2001年04月 - 2003年03月
構造景観の定量化指標を用いて人の好みを評価できるかどうかを調べるために，「畳み込み積分法」を用いて定量化した指標を説明変量とし，アンケートによる人の好みを目的変量として重回帰分析を行った．またステップワイズ法を用いて，個人個人に対しては統計的に有意な相関を示す事が確認できた．さらに同一背景に対する図案で特定の個人であれば，ある程度「好み」を予測する可能性を示した．
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空間固定三軸回りの回転自由度を用いた大変位解析
奨励研究(A)
研究期間: 1999年04月 - 2001年03月
はりモデルに対して空間固定三軸回りの回転自由度を用いた大変位有限要素解析の定式化を導出した。まず、全体座標系の外力仮想仕事と局所座標系の外力仮想仕事とを等置した式から、全体座標系の外力ベクトルと局所座標系の外力ベクトルとの関係式を導いた。但し、外力仮想仕事の仮想変位の回転成分は、微小であることから空間固定三軸回りの成分で表し、これと対応する外力ベクトルのモーメント成分が空間固定三軸回りの成分となるようにした。また、局所座標系の外力仮想仕事の仮想変位は、はり要素の両節点間の相対変位成分とし、よって回転成分も微小な相対回転とすることによって空間固定三軸回りの成分とした。この全体座標系と局所座標系の外力ベクトルの関係式に、いわゆる剛体変位除去の手法を用いて、局所座標系で成り立つ周知の線形剛性方程式を組み合わせることにより、全体座標系の非線形剛性方程式を導いた。要素の剛体的な大回転成分はオイラー角を用いた座標変換で表したため、接線剛性方程式を導くにはオイラー角の増分を取らなければならないが、幾何学的関係から最終的に解く増分式では、自由度が空間固定三軸回りの微小回転角成分となるようにした。そして、既存の解が存在する大変位問題に対して数値解析を行い、この定式化の精度を確認した。
寄附金・講座・研究部門 【 表示 ／ 非表示 】
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奨学寄付金
寄附者名称：社団法人 日本鉄鋼連盟 2006年01月
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奨学寄付金
寄附者名称：社団法人 日本鉄鋼連盟 2005年06月
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奨学寄付金
寄附者名称：社団法人 日本鉄鋼連盟 2004年06月
教育活動に関する受賞 【 表示 ／ 非表示 】
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第19回木材工学研究発表会優秀講演賞
2021年03月 土木学会
受賞者： 小川 虹輝 CLT床版と鋼製防護柵の接合部の挙動
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第19回木材工学研究発表会優秀講演賞
2021年03月 土木学会
受賞者： 佐藤 美紅 CLT床版橋の不完全合成度について
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平成27年度土木学会東北支部研究奨励賞
2016年05月 土木学会東北支部
受賞者： 菊地 浩貴 「屋根部材も構造部材として寄与する屋根付き木橋の提案」
屋根付き木橋の屋根部材は、雨や雪に暴露された環境で木材の腐朽を防ぐことが主目的であり、必ずしも剛性に寄与する部材ではない。本研究では、屋根部材も積極的に剛性に寄与するような新しいタイプの屋根付き木橋のモデルを複数提案し、有限要素解析により、それぞれの特徴や可能性を比剛性と応力分配の観点から示した。中でも五角形断面モデルが、比剛性の面からも、応力分配の面からも期待できる有効なモデルであることを示した点が高く評価された。