小檜山 雅之 (コヒヤマ マサユキ)

Kohiyama, Masayuki

写真a

所属(所属キャンパス)

理工学部 システムデザイン工学科 (矢上)

職名

教授

HP

外部リンク

教員からのメッセージ 【 表示 / 非表示

  • 技術者は、コミュニケーション能力、問題発見・解決能力、リーダーシップを兼ね備えるべきだと考えています。技術者の信頼が高まることで、優れたプロダクトがより普及し、社会を豊かにできるからです。これらを養うため、研究では徹底的な議論を期待します。

総合紹介 【 表示 / 非表示

  • 住まい手や使い手が要求する力学的性能を具体化し,建物や構造物として実現するため,性能設計・最適設計の方法論や具体的なアルゴリズムの構築を目指しています。また,災害が生じにくく,災害が起きてもすばやく回復することができる「しなやかな仕組み」を備えた社会をデザインするため,構造物のリスク評価・被害推定技術を核にした,防災システムと防災すまい・まちづくりの研究にも取り組んでいます。

経歴 【 表示 / 非表示

  • 1995年04月
    -
    1996年03月

    鹿島建設株式会社 設計/エンジニアリング総事業本部 原子力設計部 職員

  • 1996年04月
    -
    1999年03月

    鹿島建設株式会社 技術研究所 研究員

  • 1999年04月
    -
    2001年03月

    理化学研究所 地震防災フロンティア研究センター 研究員

  • 2001年04月
    -
    2005年03月

    東京大学 生産技術研究所 助手

  • 2004年04月
    -
    2005年03月

    日本学術振興会 海外特別研究員,スタンフォード大学 客員准教授

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学歴 【 表示 / 非表示

  • 1993年03月

    京都大学, 工学部, 建築学科

    大学, 卒業

  • 1995年03月

    京都大学, 工学研究科, 建築学専攻

    大学院, 修了, 修士

学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(情報学), 京都大学, 論文, 2002年03月

免許・資格 【 表示 / 非表示

  • 一級建築士, 1998年02月

 

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 構造工学・地震工学・維持管理工学 (Structural Engineering, Earthquake Engineering, Maintenance Management Engineering)

  • 建築構造・材料 (Building Construction/Material)

  • 社会システム工学・安全システム (Social System Engineering/Safety System)

  • 自然災害科学・防災学 (自然災害科学)

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • 地震工学

  • 建築構造学

研究テーマ 【 表示 / 非表示

  • 設備被害を軽減するブロードキャスト対応制震システム, 

    2016年
    -
    2019年

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    建物内の設備機器と連携して地震時の機能維持を図る,高度な地震対応力を有するアクティブ/セミアクティブ制震システムの実現を目指す。

  • 機能維持性を高める建物・複数機器の協調制御, 

    2012年
    -
    2015年

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    本研究は,建物の制振装置と建物内の機器の制振装置を協調的に動作させる効果的な手法の提案を目的とする。建物内に制振装置を持つ複数の機器が導入されたとき,機能維持のための合理的な制御方法を確立するとともに,制御装置間の通信方法を制御性能・信頼性・保守性・保全性などの観点を踏まえ構築することを目指す。

  • 長周期地震動に対する建物・エレベーターの自律協調制御, 

    2010年
    -
    2012年

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    地震による超高層建物のエレベーター被害を低減するため,これまで別々に設計されていた建物の制振装置とエレベーターロープの制振装置を協調的に制御することで,制御性能を飛躍的に高める。

 

著書 【 表示 / 非表示

  • 建築物荷重指針を活かす設計資料1

    日本建築学会, 日本建築学会, 2016年02月

    担当範囲: 1.1節 目標性能水準設定の基本的な考え方と設計者の役割

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    日本建築学会の2015年版「建築物荷重指針・同解説」を活用し性能設計を行うため、設計の流れや設計例、詳細な解説を記載。1章「性能設計の実現に向けて」の1.1節「目標性能水準設定の基本的な考え方と設計者の役割」の執筆を担当。

  • High-Performance Computing for Structural Mechanics and Earthquake/Tsunami Engineering

    Makoto Ohsaki, Tomoshi Miyamura, Masayuki Kohiyama, Takuzo Yamashita, and Hiroshi Akiba, Springer International Publishing, 2015年11月

    担当範囲: Seismic Response Simulation of Building Structures (pp. 105-139)

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    In this chapter, we present an overview of the E-Simulator for application to seismic response analysis of building structures. Accuracy and computational performance of simulation using the E-Simulator are discussed through examples of seismic response analysis of a four-story steel frame, buckling analysis of a column, and simulations of static cyclic responses of a composite beam and an exterior wall. Results of seismic response analysis with fixed base as well as soil-structure interaction analysis are presented for a high-rise building frame. Computational performance using the K computer is also discussed.

  • 建築物荷重指針・同解説(2015)

    日本建築学会, 日本建築学会, 2015年02月

    担当範囲: 1章 総則 1.2 基本概念,1.3 用語,2章 荷重の種類と組合せ 2.1 荷重の種類,2.2 荷重の基本値,2.3 荷重の組合せと要求性能

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    日本建築学会による,建築物の構造設計の際に用いる荷重について,基本理念や考え方を示した指針。1章総則の1.2節基本概念と1.3節用語,2章荷重の種類と組合せの2.1節荷重の種類,2.2節荷重の基本値,2.3節荷重の組合せと要求性能の執筆を担当。

  • Excelで学ぶ地震リスク評価

    小檜山 雅之, 技報堂出版, 2011年08月

    担当範囲: 4章 フラジリティと損傷度の評価, pp. 39-61

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    日本建築学会荷重運営委員会信頼性工学利用小委員会が,建築工学における確率・統計の利用の普及活動の一環として出版。地震リスク評価について,いくつかの例題をExcel を使って解くことで,ひととおり学べる内容となっている。4章フラジリティと損傷度の評価の執筆を担当。

  • 地震リスク評価とリスクコミュニケーション

    小檜山 雅之, 日本建築学会, 2011年06月

    担当範囲: 1.2節 耐震安全性にかかわる指標と資料をどのように提示するか, pp. 15-22

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    日本建築学会建築にかかわる社会規範・法規範特別調査委員会建築物の安全性ガイドライン特別調査小委員会の活動成果を取りまとめ出版。多くの地震リスク評価手法を比較し解説するとともに地震リスクコミュニケーションの理論と方法を紹介。1.2節耐震安全性にかかわる指標と資料をどのように提示するかの執筆と1章全体の編集を担当。

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論文 【 表示 / 非表示

  • 層間変形を低減する層間同調質量ダンパーの設計法とその検証実験

    小檜山 雅之,大村 真史

    構造工学論文集 (日本建築学会)  65B   77 - 84 2019年03月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り,  ISSN  09108033

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    An inter-story tuned mass damper (ISTMD) is a variant form of a tuned mass damper, which is placed between consecutive floors to suppress the resonant response of a structure. We derived design parameters of an ISTMD under ground excitation that minimize story deformation on the basis of the fixed-points theory. Then, a shaking table tests were conducted to investigate the performance of an ISTMD with derived parameters. The result showed that the ISTMD worked well to suppress the response around the resonance point and it reduced the displacement and maximum acceleration responses more effectively than an ordinary damper when the El Centro wave was input to the specimen.

  • Torsional Response Induced by Lateral Displacement and Inertial Force

    Masayuki Kohiyama and Hiroki Yokoyama

    Frontier in Built Environment (Frontiers)  4 ( 38 ) 1 - 12 2018年07月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り,  ISSN  2297-3362

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    Eccentric distribution of stiffness, damping, and mass of a structure, and spatially non-uniform ground motion input to a long or large base mat of a structure are well-known causes of torsional response. We have discovered that the torque generated by horizontal displacement and perpendicular inertial force, which we call the Q-Δ effect, can be a cause of torsional response. We formulated the equation of motion of a single finite-size mass-linear elastic shear and torsion spring model and clarified the resonance condition of the torsional response to sinusoidal ground acceleration. Time-history response analysis verified that the torsional response forms beat and the maximum torsional response of the simulation result agrees with that theoretically predicted. Further time-history response analysis conducted of white noise ground acceleration showed that even one-directional white noise ground acceleration can induce torsional response in a linear elastic system without any structural eccentricity.

  • Update of Control Parameters of Semi-Actively Controlled Base-Isolated Building

    Kohiyama, M., Omura, M., Takahashi, M., Yoshida, O., and Nakatsuka, K.

    Proc. 7th World Conference on Structural Control and Monitoring    351 - 359 2018年07月

    研究論文(国際会議プロシーディングス), 共著, 査読有り

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    The Sosokan university building has base isolation and a semi-active control system. The semi-active dampers’ damping coefficient is changed so as to best reproduce the optimal control force in linear-quadratic-Gaussian control. However, the implemented control gain was calculated based on the structural parameters at the design stage. In this study, we identify the building’s actual structural parameters by using observation records of the 2011 Tohoku earthquake. Dynamic response analysis is conducted by using the updated structural model and 1000 simulated ground motions. Then, the damage probability is evaluated using a fragility curve derived from the result of dynamic response analysis as well as a seismic hazard curve. Finally, the optimal control parameters are obtained to minimize the damage probability, and these parameters are implemented in the semi-active control system.

  • Nonlinear damping based semi-active building isolation system

    Carmen Ho, Yunpeng Zhu, Zi-Qiang Lang, Stephen A. Billings, Masayuki Kohiyama, and Shizuka Wakayama

    Journal of Sound and Vibration (Fuji Technology Press)  424   302 - 317 2018年06月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り

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    Many buildings in Japan currently have a base-isolation system with a low stiffness that is designed to shift the natural frequency of the building below the frequencies of the ground motion due to earthquakes. However, the ground motion observed during the 2011 Tohoku earthquake contained strong long-period waves that lasted for a record length of three minutes. To provide a novel and better solution against the long-period waves while maintaining the performance of the standard isolation range, the exploitation of the characteristics of nonlinear damping is proposed in this paper. This is motivated by previous studies of the authors, which have demonstrated that nonlinear damping can achieve desired performance over both low and high frequency regions and the optimal nonlinear damping force can be realized by closed loop controlled semi-active dampers. Simulation results have shown strong vibration isolation performance on a building model with identified parameters and have indicated that nonlinear damping can achieve low acceleration transmissibilities round the structural natural frequency as well as the higher ground motion frequencies that have been frequently observed during most earthquakes in Japan. In addition, physical building model based laboratory experiments are also conducted, The results demonstrate the advantages of the proposed nonlinear damping technologies over both traditional linear damping and more advanced Linear-Quadratic Gaussian (LQG) feedback control which have been used in practice to address building isolation system design and implementation problems. In comparison with the tuned-mass damper and other active control methods, the proposed solution offers a more pragmatic, low-cost, robust and effective alternative that can be readily installed into the base-isolation system of most buildings.

  • 地区耐震化の検討を目的とした消火・延焼・避難の観点での街路網の評価

    河西洋亮,小檜山雅之

    日本地震工学会論文集 (日本地震工学会)  18 ( 2 ) 35 - 50 2018年05月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り

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    建物倒壊による道路閉塞は,地域住民の避難,消防機関による消火・救援活動等を阻害し,延焼による被害を拡大する要因ともなる.本論では消火確率・非延焼棟数比・避難達成率の3つの指標で,地域の防災力を評価する方法を提案する.指標の評価においては建物倒壊率,出火確率などをもとにモンテカルロ法を用いて行う.格子状道路と放射環状道路の2つの仮想地区に対し提案指標を評価した結果,提案指標が街路網の特徴を反映し地域の防災力を表現できることと地域の特徴を考慮して耐震補強計画の優先度を比較分析できることを確認した.

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KOARA(リポジトリ)収録論文等 【 表示 / 非表示

総説・解説等 【 表示 / 非表示

  • 細分化された学問と分断された世界をつなぐ

    小檜山 雅之

    ACe 建設業界 (一般社団法人日本建設業連合会)  80   26 - 26 2017年12月

    総説・解説(商業誌、新聞、ウェブメディア), 単著,  ISSN  21861862

  • 東日本大震災・熊本地震災害の教訓を生かした建築・まちづくり~建物の「社会性」向上に向けて~

    小檜山 雅之

    月刊不動産流通 (不動産流通研究所)   ( 419 ) 8 - 9 2017年04月

    総説・解説(商業誌、新聞、ウェブメディア), 単著,  ISSN  0286-388X

  • 阪神・淡路大震災20 年シンポジウム「地震被害の軽減に向けた研究者たちのメッセージ―阪神・淡路大震災20 年:地震関連科学の到達点と新たな決意―」開催報告

    小檜山 雅之

    JAEE Newsletter (日本地震工学会)  4 ( 1 ) 9 - 12 2015年04月

    総説・解説(学術雑誌), 単著

  • Report on the 14th Japan Earthquake Engineering Symposium: Successful Knowledge Sharing with Trans-disciplinary and Cross-border Participants

    Masayuki KOHIYAMA

    JAEE Newsletter (日本地震工学会)  3 ( 4 ) 7 2014年12月

    総説・解説(学術雑誌), 単著

  • 望まれる性能設計の一層の普及

    小檜山 雅之

    建築雑誌 (日本建築学会)  129 ( 1663 ) 14 2014年10月

    総説・解説(学術雑誌), 単著,  ISSN  0003-8555

研究発表 【 表示 / 非表示

  • ガウス性白色雑音地動に伴う水平変位に直交する慣性力が誘発するねじれ応答の確率分布に関する基礎的検討

    横山 裕基,小檜山 雅之

    第89回日本建築学会関東支部研究発表会 (日本大学理工学部(東京都千代田区)) , 2019年03月, 口頭(一般), 日本建築学会関東支部

  • 統計的グリーン関数法の要素地震波間の類似性をベータ関数で表した位相差モデル

    岩井 創,横山 春果,小檜山 雅之

    第89回日本建築学会関東支部研究発表会 (日本大学理工学部(東京都千代田区)) , 2019年03月, 口頭(一般), 日本建築学会関東支部

  • k近傍法とウェルチのt検定を用いた未学習損傷パターンデータの検知

    普天間 基,岡 一也,小檜山 雅之

    第89回日本建築学会関東支部研究発表会 (日本大学理工学部(東京都千代田区)) , 2019年03月, 口頭(一般), 日本建築学会関東支部

  • 設備の機能維持を目的としたセミアクティブオイルダンパーの多項式制御

    河西 洋亮,中道 文人,小檜山 雅之

    第15回日本地震工学シンポジウム (仙台国際センター(宮城県仙台市)) , 2018年12月, 口頭(一般), 日本地震工学会

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    免震床の制御においては,加速度だけでなく,相対変位を低減させることも重要である.著者らの研究グループは,建物と設備の協調制御について検討を行っているが,建物に設置された加速度センサーの測定値を共有するためには通信機器が必要となりコストがかかる問題がある.そこで,建物の状態量を共有しないローカルな測定環境で免震床上の設備の応答を低減することを目的とし,局所センサーにより測定した設備機器の状態量を用いて,免震床の相対速度および相対変位から計算されるエネルギー総和を評価関数とした多項式分散制御の有効性について数値解析と震動台実験により検討を行った.その結果,多項式分散制御は,LQG理論を用いた線形分散制御よりも免震床の絶対加速度および相対変位を低減することができ,建物内の全センサーを用いたLQG理論による線形集中制御と同等程度の応答低減性能を有する可能性があることが明らかとなった.

  • 統計的グリーン関数法を用いた模擬地震動における卓越方向を考慮した水平二成分モデル

    横山 春果,小檜山 雅之

    第15回日本地震工学シンポジウム (仙台国際センター(宮城県仙台市)) , 2018年12月, ポスター(一般), 日本地震工学会

     概要を見る

    地震動をより適切に評価するため卓越方向を考慮した水平二方向を決定し,統計的グリーン関数法による模擬地震動の作成法を提案した.2011年東北地方太平洋沖地震の余震記録を用い,加速度の二乗平均値を計算し卓越方向を探索し,差の小さい断層走向方向と断層直交方向の組み合わせを使用する二方向として採用した.またBooreの包絡関数のパラメータである地震動継続時間と振幅のピークまでの時間について,包・川瀬(2007)と同様の方法に従い地震波の区間最大値に包絡線をフィッティングさせ最適な値を得て,二段階回帰の方法により震源距離とマグニチュードで表した回帰式を得た.

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競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • 設備被害を軽減するブロードキャスト対応制震システム

    2016年04月
    -
    2020年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 小檜山 雅之, 基盤研究(B), 補助金,  代表

知的財産権等 【 表示 / 非表示

  • 振動制御システム

    特願: 2011-157501  2011年07月 

    特開: 特開2013-23844   

    特許: 5828699  2015年10月

    特許, 共同, 国内出願

  • 建物データポリゴン化システム、その方法および建物データポリゴン化プログラム

    特願: 特願2001-23850  2001年01月 

    特開: 特開2002-230589  2002年08月 

    特許: 3394525  2003年01月

    特許, 国内出願

  • フランジ付中間鋼板を使用した積層ゴム支承

    特願: 特許出願平9-66319  1997年03月 

    特開: 特許公開平10-266624  1998年10月 

    特許, 国内出願

 

担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 空間・環境デザイン工学特別講義第1

    2019年度

  • 社会・経済・文化と工学

    2019年度

  • システムデザイン工学輪講

    2019年度

  • 確率・統計

    2019年度

  • 設計・計画の最適化数理

    2019年度

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担当経験のある授業科目 【 表示 / 非表示

  • 確率・統計

    慶應義塾, 2014年度, 春学期, 専門科目, 講義

  • 社会・経済・文化と工学

    慶應義塾, 2014年度, 秋学期, 専門科目

  • 設計・計画の最適化数理

    慶應義塾, 2014年度, 秋学期, 専門科目, 講義

  • 空間設計製図I

    慶應義塾, 2014年度, 秋学期, 専門科目, 演習

  • 理工学基礎実験

    慶應義塾, 2014年度, 秋学期, 専門科目, 実習・実験

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社会活動 【 表示 / 非表示

  • 国立研究開発法人防災科学技術研究所 数値震動台研究開発分科会 建築ワーキング メンバー

    2016年05月
    -
    2018年03月
  • 独立行政法人防災科学技術研究所 数値震動台研究開発分科会 建築ワーキングメンバー

    2014年04月
    -
    2016年03月
  • 総務省消防庁「東日本大震災の被害状況や消防機関等による活動に係る調査事業」編集会議メンバー

    2012年05月
    -
    2012年12月
  • 独立行政法人防災科学技術研究所 数値震動台研究開発分科会委員

    2008年12月
    -
    2014年03月
  • 財団法人リモートセンシング技術センター 衛星リモートセンシング推進委員会 防災利用WG会員

    2003年07月
    -
    2006年03月

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所属学協会 【 表示 / 非表示

  • 日本建築学会

     
  • 土木学会

     
  • 米国地震工学会

     
  • 地域安全学会

     
  • 日本地震工学会

     

委員歴 【 表示 / 非表示

  • 2017年06月
    -
    2018年05月

    論文集編集委員会副委員長, 日本地震工学会

  • 2017年04月
    -
    2021年03月

    荷重運営委員会信頼性工学応用小委員会幹事, 日本建築学会

  • 2017年04月
    -
    2021年03月

    振動運営委員会構造物の振動制御小委員会委員, 日本建築学会

  • 2017年04月
    -
    2021年03月

    荷重運営委員会幹事, 日本建築学会

  • 2017年04月
    -
    2019年03月

    特別調査委員会建物のレジリエンスとBCPレベル指標検討委員会幹事, 日本建築学会

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