STEEL CONSTRUCTIONTODAY & TOMORROW（第 41 期，2014 年 3 月）
日本钢铁联盟与日本钢结构协会会刊
中文版
第 41 期（2014 年 4 月）∶目录
――特刊：日本钢结构协会――

STEEL CONSTRUCTION TODAY & TOMORROW
是每年出版 3 期的英文版刊物，面向全球各相关企业与部门发行。本刊物的目的是介绍建筑、土木工程领域的钢结构相关规格、规范以及先进的项目实
例、最新施工技术及材料等。
为了更便于中国的读者理解这些内容，我们以
文章部分为中心编辑了中文版，与英文版一并提供。
有关文中的图表与照片，我们仅翻译、刊载了标题。
有关具体内容，请参照英文版。另外，也请参照英文版确认技术性说明和具体内容。

业绩奖表彰：
东京晴空塔 ------------------------------------------------ 1超高层建筑的封闭型拆除工艺 ------------------------ 2
涩谷Hikarie ------------------------------------------------ 3
紧凑截面的钢连续合成桁架桥 ------------------------ 4
论文奖 -------------------------------------------------- 5－6
专辑：针对特大海啸的措施对抗击海啸发挥作用的钢结构建筑技术 -------- 7－8
直立浮上式防波堤 --------------------------------- 9－10铰链闸门式海啸防灾减灾设施 ----------------- 11－12
结合当地特点的海啸避难对策 ----------------------- 13
海啸避难大楼：ARCH-SHELTER ------------------- 14
海啸对策大楼“T-Buffer” ---------------------------- 15
海啸避难大楼等的结构设计方法 -------------------- 16
环太平洋钢结构会议 ----------------------------------- 17
钢结构研讨会2013 -------------------------------------- 18
日本钢结构协会国际委员会委员长的致辞 ----- 封底
注：页数为英文版第 41 期的页数
中文版∶©一般社团法人日本钢铁联盟 2013邮政编码 103-0025
东京都中央区日本桥茅场町 3－2－10
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1日本钢结构协会业绩表彰（第 2 页）业绩奖

（第 1 页）协会奖

东京晴空塔的设计与施工超高层建筑的封闭型拆除工艺“TECOREP（Taisei EcologicalReproduction System）系统”

获奖单位：日建设计、大林组等 7 家公司

获奖单位：大成建设东京晴空塔是应东京的 6 家广播电视公司的要许多超高层建筑位于大都市的建筑密集地区。

求，在东京都墨田区建造的建筑。东京晴空塔的塔

在近年来的城市再开发项目中，即使对于超过 100m

高 634m，作为自立式电波塔堪称世界第一高度。

的超高层建筑，拆除重建的项目在逐渐增加，拆除

作为形态概念，东京晴空塔融入了日本刀的“弧工艺也成为再开发项目的一个课题。对此，为了减线”，并且运用在日本传统建筑的立柱上体现的“凸少施工对附近环境的影响，提高拆除施工的安全性，形”手法进行设计，将这种概念以立面表现，同时，同时也降低环境负荷，大成建设开发了称为

该塔采用了基底为正三角形、在 300m 的高度以圆形“TECOREP 系统”的拆除工艺，已应用于高 105m

变化的平面形状，是极为复杂的形态结构。

的办公大楼和 140m 的超高层酒店的拆除施工。

作为建筑方案，在 350m 和 450m 的高度各设一“TECOREP 系统”的特点是有效利用原有的顶座观景台，从高度约 500m 以上开始，用于设置各电层躯体，构建帽子形状的封闭空间结构体，在其内

视台等的广播天线。

部进行拆除施工。对建筑物从最顶层开始逐层向下此外关于宽高比，因受场地条件限制而采用了推进拆除作业，一个楼层的拆除施工结束后，通过1∶9.3，造型非常纤细，所以建筑的基础将承受由地

液压起重装置操作支撑“帽子”结构的临时立柱，震及强风造成的巨大推力和拉力的作用。因为这个

可以安全迅速地移动封闭空间。此外，“TECOREP

缘故，本建筑采用了钢骨钢筋混凝土结构的地下连系统”具备发电功能，在向地面运送拆除物时，垂续墙桩，以更高的安全度承载该建筑。塔的上部采直运送系统发电，可实现节能减排。
大成建设对拆除日本最高的超高层建筑（140m

用了钢管桁架结构，通过分支接头连接大截面高强的超高层酒店）应用了本工艺，确认了这种技术的度钢管，因无加固板而呈现优雅的外观。
对于地震及台风等，在将装有 GPS 的气球升空实效性。由于在封闭空间内进行拆除施工，减少了进行上空风速调查，并进行场地微震阵列调查等，无法作业的天数从而缩短了工期，并且实现了降低根据这些现场调查结果，编制模拟风力波形和场地噪音（20dB 以上）和减少粉尘的发生（90%以上）

波形进行安全性验证，即使与在日本建造的一般超等，在保证放心和安全的周围环境方面发挥了重要高层建筑相比，也保证了更高的结构安全性。另外，作用。此外，从保证施工安全性的角度考虑，在封关于地震，该项目开发并采用了称为“芯柱抗震”

闭空间进行施工获得了无法用数值表示的显著效果。

的抗震系统，致力于降低地震力的作用。
照片：“TECOREP 系统”向下移动时的施工状况
图：芯柱抗震系统基础概要图“TECOREP 系统”的内部状况

照片：东京晴空塔的外观

正在拆除的高层酒店2

（第 3 页）业绩奖

（第 4 页）特别奖涩谷 Hikarie 的设计和施工

采用紧凑截面的钢连续合成桁架桥获奖单位：日建设计、东急设计咨询公司联合企业获奖单位：东日本高速公路株式会社

集团、东急、大成建设联合企业集团
高速公路公司对于高速公路桥的钢桥建造考虑
涩谷 Hikarie 被视为涩谷车站周边再开发群的领设有 PC 桥板的少量主桁架以及 PC 桥板与钢梁合成军项目。本建筑物的高度约为 185m，是超高层综合效果，实现了连续合成化等结构设计的创新。因此，性建筑，将商业、娱乐、文化以及商务等不同性质实现的钢连续合成 2 主桁架桥是非常简捷的形式，的用途融为一体，致力于创造新型文化和生活方式。

为了进一步实现合理化而有必要采用新的设计思路。

本建筑物的中层部分设有约 2000 个坐席的剧场，对此，东日本高速公路株式会社按照充分运用钢材

高层部分和低层部分的平面形状不同，成为结构设

性能的设计思路，在日本国内首次对公路桥采用了计中的课题。

紧凑截面的设计，致力于进一步实现结构的合理化。

通常，如果将不同用途的空间叠加，由于立柱

这座桥梁就是金谷乡高架桥。

无法上下贯穿，因此大多采用建造大型构架承受垂在以往的钢连续合成 2 主桁架桥以正弯矩为主直负荷和水平负荷的方法解决。然而作为本计划，的跨距中央部位，中立轴位于距桥板较近的位置，通过力求实现设计与结构的合理性，不是采用特殊

梁腹基本上为承受拉伸的状态，但是在部分残留的结构，而是将通用性较高的技术组合实现了高度安压缩区域，担心可能发生压曲的不稳定现象。

全性的设计。在结构设计方面采取了以下措施。

对此作为新的设计思路，如果可构成不发生压·由于存在无立柱的大空间剧场，因此将不上下贯曲而达到全塑性状态的截面，则压缩基本上由桥板

通的立柱保留在最低限度（4 根）。

承载，形成钢材承受拉伸的状态，可以实现发挥钢·从剧场的上部开始立起 4 根立柱，设计了以桁架

结构与混凝土结构的特点、不会出现急剧崩溃的合高度达两个楼层的超级桁架实现承载。

理截面。紧凑截面设计的思路就是考虑这种最大限·在剧场的两侧，设置了一对上下贯通的混凝土填

度发挥构件性能的合理化截面。

充焊接箱形截面（CFT）立柱——“主立柱”。加在金谷乡高架桥采用了这种紧凑截面设计，实大超级桁架的构件截面，虽然该影响使立柱构件现了减少钢材重量和降低桁架高度，在不影响结构

的弯曲应力增加，但是采用了高刚性、高承载力

性能的前提下实现了经济性好、等高桁架的苗条结

的主立柱予以解决。

构。

·以主立柱为首的内柱采用了 CFT 立柱，减少了在发生大地震时承受巨大附加轴力的外柱所承担的

图：紧凑截面设计的思路

剪切应力。

比例的比较
钢材重量的比较照片：外观照片：紧凑截面设计“金谷乡高架桥”

图：结构计划的概要图3图 2：各层的最大层间变形角的最大值

（第 5～6 页）论文奖

关于针对钢台面板的扩展裂纹而增加台
面板厚度的效果
获奖者：土木研究所

村越将变厚度钢板用于梁翼的梁端焊接连接部位以提高塑性变形能力防止断裂的设计工艺润

获奖者：京都大学

通过实验和分析结果，讨论台面板的厚度对正

吹田启一郎等其他 5 人

交钢台面板疲劳耐久性的影响，从而提高结构细节为了防止钢结构框架的梁端焊接连接部位的断对于台面板裂纹的疲劳耐久性。
获奖者对厚度为 16/19mm 的台面板与厚度为

裂，提高塑性变形能力，获奖者提出了将使用可变

6/8mm 的肋骨组合的原尺寸试件进行了轮转疲劳试轧辊轧机制造的变厚度钢材用于梁翼以增大梁端的验（图 1），并通过有限元分析明确了台面板厚度对

梁翼厚度的工艺方案。通过各种试验确认变厚度钢

肋骨-台面板焊接接头局部应力的影响（图 2）。

板的材料特性，采用实物尺寸 T 字形柱梁连接部位
试件，与等截面梁及扩宽梁进行比较，验证了增厚梁翼的变形能力的大小。此外，获奖者提出了采用

图：轮转试验机的试验状况

有限元分析方法分析弧形缺口底的应变集中，有效D12U6 和 D19U6 的变形以及主应力向量图

防止断裂的增厚梁翼的形状和尺寸确定方法的方案。

关于常规型斜撑的位移响应抑制效果的
研究

这种方法尤其对于采用焊接部位的质量管理困难、

获奖者：JFE 土木工程建筑株式会社

高变形性能有效。

林田

力学条件严格的混用连接的现场焊接方式连接时提洋幸等其他 2 人增厚梁翼本项研究讨论了将常规型斜撑作为抗震构件运

图1

增厚梁翼工艺

用的可能性。图 1 是对承载力相等的有斜撑构架与图2

试验后的试件纯框架结构有关最大层间位移角的全层最大值的比图 1：工字截面钢试件较。在抗震设计中设定的层间位移角较小的范围，图 2：工字截面钢体积损失的预测结果有斜撑构架与纯框架结构相比变形较小。在构架的的最大层间位移角的全层最大值的关系如图 2 所示。

运用静电场解析通过 FSM 预测钢构件减厚量的方法

根据图 2，增加了承载力负担率后，呈现响应缓慢减获奖者：名古屋大学

承载力不变的条件下，斜撑的承载力负担率与各层广畑干人等其他 2 人少、此后超过了一定的承载力负担率后急剧增加的目前的研究提出了一种方法，运用静电场解析倾向。响应急剧增加的原因是向特定层的变形集中，通过 FSM 预测钢构件因腐蚀造成的体积减少。

本文提出了承载力负担率上限值的计算公式方案，

为了通过 FSM 预测现有桥梁构件的体积减少，以避免发生变形集中。在图 2 的例中，该数值如点需要了解从建造时起直到目前的电位差长期性变化划线所示。

（经时性）。然而，我们无法对建造阶段的健全状态
测定长期性变化。为了解决这个问题，获奖者进行图 1：有斜撑构架与纯框架结构的比较4

参数模拟，采用静电场分析来考虑各种体积减少的

联盟提出了采用钢结构建筑实现“高抗灾能力的社

类型，得出了准确预测体积减少的曲线。

会资本整备”的方案。以下我们从抗击海啸的观点
出发，介绍对防灾和减灾发挥作用的钢结构建筑技

如图 1 所示，将测定电位差的电极和感测针设术和工艺。

置在工字截面钢构件的梁腹。对测定的电位差变化量作为相对初期电位差千分率（FC 值）评估。在图
2 中，红线围起的范围是随意的体积损失（250×对抗击海啸发挥作用的钢结构建筑技术和工艺40mm）。同时，在开始试验之前，采用各种体积损◆采用钢管板桩及钢管桩对现有沉箱码头（防波堤）

失模式进行分析，求出可预测试件体积损失的曲线。

的加固工艺试验和分析结果如图 2 所示。对于图中以符号表示

在现有的沉箱码头（或防波堤）的前面设置打

的试验结果，通过本项研究得到的体积损失预测曲入钢管板桩的结构，不但可以提高抗震性能，还可线能够以较高的精度进行预测。因此，本项研究获以预期防止因海啸（回流）冲刷沉箱底基，这种加得的结果提出了有效预测体积损失方法的方案。

固工艺的示意图如图－1 所示。作为加固材料，除了钢管板桩之外也可以考虑采用钢管桩，如果主要预

图1期发挥对洪流的加固效果，也可以考虑在沉箱的背增厚梁翼工艺

照片 1面设置钢结构的变化方式。

试验后的试件◆采用钢管板桩的防波堤加固工艺■■■■如图－2 所示，这种工艺发挥现有高潮堤坝作用，■并且在背面新设由钢管板桩支撑的胸墙（护墙），在专辑：针对特大海啸的措施

加高防波堤顶端高度的同时，产生抗击海啸的结构韧性。这种工艺的特点是，在新建海啸高潮堤坝时，（第 7～8 页）由于无须对现有防波堤进行大规模改造，因此能够专辑前言

以较短的工期完成，即使在作业场地受到限制的狭窄处也能够施工。

距东日本大地震发生已经过去 3 年，人们期待◆采用双重钢板桩的越堤对策工艺

加速灾区的复兴重建。

采用双重钢板桩加固对于防止发生海啸等高水作为日本，从生命和财产的巨大损失中吸取教训，构建安全、放心的社会成为紧要课题。本次我位时的越堤破坏效果如图－3 所示。本工艺的特点是，们以特大海啸为着眼点，介绍几项对灾害可防患于由于堤坝内设有双重式钢板桩，不仅抗震性能（抗未然的钢结构建筑工艺。

液化）优异，而且即使因越堤导致坡面崩溃，也可以保持坝体高度，减少淹水。

对抗击海啸发挥作用的钢结构建筑技术
及工艺的介绍◆采用新型结构系统的建筑物

日本钢铁联盟和抗震结构，可承受地震烈度达 7 度的特大地震，土木委员会干事筑委员会委员长 藤泽

片山

采用具备 780N/mm2 级抗拉强度钢材（H-SA700）

英治、建通过完善这种新型结构系统建筑物的理念，如图－4一善所示，可以建造使海啸及洪水的波动力通过的加高街区以及积层型工业设施。

东日本大地震发生后，为了灾区的迅速恢复和◆钢结构防灾基地大楼

复兴、并且致力于提高日本的防灾水平，日本钢铁
5本文说明这种防波堤的概要，以及为了讨论和

图－5 是抗震、抗海啸安全性优异、可将空间用验证技术要点进行的水力实验和现场实证试验。

于多种功能、具备成为地区振兴标志的底层架空柱结构的钢结构防灾基地大楼。采用超过预测海啸浪结构概要与浮上机构

高的底层架空柱结构，对底层架空柱部分采用高承载力和高刚性的混凝土填充钢管（CFT）柱，不仅如图 2 所示，本防波堤采用了套管结构，上部提高了抗击海啸的安全性，而且上部结构采用具备

钢管插入下部钢管的内侧，浮上时向上部钢管内送防压曲支撑的抗震钢结构，也提高了抗震性能。另

入压缩空气，下沉时通过远程操作打开放气阀完成。

外，通过采用大跨距提供灵活的空间，在发生紧急浮上后的水平力（波力等）的传递由上、下钢管重情况时也可用于多种用途。

叠的部分完成。

* * * * *水力模型实验

以上介绍了在日本国内开发的技术和工艺，对通过水力实验，确认了对海啸的遮蔽效果。在于太平洋沿岸各国，我们期待也能够对构建放心、独立法人港湾空港技术研究所的大规模波动底基综

安全的环境作出贡献。

合水渠（长 184m、深 12m、宽 3.5m）按 1/5 的比例图 1：采用钢管板桩、钢管桩对现有沉箱码头进行加

设置防波堤模型进行了实验。实验状况如照片 1 所

固的工艺

示。
实验结果表明，透过率为 0.25～0.3，因此具备图 2：采用钢管板桩对防波堤进行加固的方法

足够的遮蔽效果。

图 3：采用双重钢管桩的越堤对策效果图 4：采用新型结构系统的建筑物现场实证试验图 5：钢结构防灾基地大楼

2006 年 9 月至 2009 年 5 月，在静冈县沼津港进
（第 9～10 页）

行了现场实证试验。试验装置由 1 组上部钢管（φ全球首创——直立浮上式防波堤的开发

1.422m L=14.75m ） 以 及 下 部 钢 管 （ φ 1.600m

大林组有川L=16.75m）构成。此外在其两侧，设置了固定于海一祯，东底的两根钢管（φ1.422m）（照片 2）。以下说明主要

小林真，港湾空港技术研究所

太郎，三菱重工钢结构工程公司
亚建设工业
笠原

井上

木原

试验项目和试验结果。

博士，新日铁住金工程公司◆可移动（浮上、下沉）试验

宏绍通过从蓄压罐送气以及经排气阀排气，进行了
“直立浮上式防波堤”将按多列配置的钢管平浮上及下沉动作试验。浮上动作从开始送气起以 200时下沉设置在航道部分等的海底，仅当海啸或高潮秒完成。反复操作了 100 次浮上、下沉，其动作状袭来等紧急状态时，使上部钢管浮上以保护港湾内况稳定，证实了送气系统的可靠性。

设施等，是全新理念的活动式防波堤（请参照图 1）。

◆波浪响应试验

在 2011 年 3 月 11 日发生的东北部太平洋近海

在上部钢管浮上的状态下，呈现了对波浪的响

地震中，常规形式的防波堤对减轻受灾发挥的作用应。试验结果表明，将上部钢管作为浮体进行摇动得到了证实。采用本防波堤不会妨碍船舶航行，但解析可预测响应。

具备可防止海啸洪流从航道部分涌入的功能。

◆附着生物及钢材腐蚀等的调查6

设置 1 年后再次使上部钢管浮上，没有发现钢作为“铰链闸门式海啸防灾减灾设施”的开发

管侧面附着生物或可造成影响的钢材腐蚀（照片 3）。

目标，首先与上述方向保持一致，在发生万一的情对此认为是由于上部钢管设在下部钢管的内部，处况下能够可靠发挥作用，并且减少对日常生活的影

于曝光量和溶解氧极少（2ppm 以下）环境下的缘故。

响，尽可能减轻维护管理的负担，本文将介绍该设
施的特点和预期的效果以及最新开发的状况。

正在推进的实际应用铰链闸门式海啸防灾减灾设施的概要

以上介绍了直立浮上式防波堤的结构概要和波
浪防御效果以及浮上、下沉系统的性能实证状况。

铰链闸门式海啸防灾减灾设施是将已经实际在目前，在设想发生南海、东南海地震时将造成特大河流等设置了很多的铰链闸门与翻板闸门结合实现

海啸的和歌山下津港，采用本防波堤的防灾计划正的“无动力、且无须人工操作”的阻水设备。常规在推进。

型铰链式闸门的特点如图 1 所示，铰链设在闸门的上方，利用闸门前后的水位差自动开闭。另一方面，

图 1：直立浮上式防波堤示意图翻板闸门如图 2 所示，铰链设在闸门的下方，通过图 2：直立浮上式防波堤的结构模式图

驱动装置改变闸门的角度控制流量。铰链闸门式海照片 1：水力模型实验啸防灾减灾设施与翻板闸门同样，在闸门下方设置

照片 2：现场实证实验转动中心，与铰链闸门相同，这种机构利用海啸、

照片 3：附着生物的状况

高潮和洪水等产生的闸门前后的水位差，使闸门立起或倒下。

（第 11～12 页）铰链闸门式海啸防灾减灾设施对海啸防波堤的应用

日立造船株式会社

◆设施概要

仲保京一

图 3 是铰链闸门式海啸防波堤的设置示意图。
2011 年 3 月 11 日 14 时 46 分，发生了以宫城县本设施由以“闸门”和放置闸门的“箱体”以及闸

近海为震源的东北部太平洋近海地震，该地震产生门立起时将闸门上部的负荷向箱体传递的“拉杆”

了特大海啸，对北海道、东北地区以及关东地区太为主要构件构成。沿着防波堤方向并排设置一列闸

平洋沿岸的较大范围造成了巨大灾害。该地震发生门，以底部转轴为中心转动立起，形成连续的防波

在白天，尽管在海啸袭来之前有一些时间可以逃离，堤。闸门浮上所需要的浮力由平时向闸门空气室供然而因地震灾害造成的混乱和正常化偏见、以及信气保证，设在箱体的挂钩钩住闸门前端，使闸门通息传递不良等使得第一时间的避难行动迟缓，结果

常不会浮上。预测将发生海啸时，松开挂钩，闸门增加了因海啸伤亡的人数。另一方面，虽然认识到通过自身的浮力浮起，使前端高出水面。此后利用海啸的危险，但不少人也因水闸及防洪闸关闭而向海啸造成的水流上升形成的水位差，以无动力方式

海的方向移动，因而遇难。在内阁府于 2012 年 8 月

将闸门立起到规定的高度（角度）。作用于闸门的负

29 日公布的资料中明确提出，“迅速避难是最为有效

荷通过拉杆和底部转轴向箱体基础传递，并通过箱和重要的抗击海啸对策”，“应将对策定位于力求确

体与毛石基的摩擦阻力等保持设施的稳定性。

保全部迅速避难”，指出了今后要求的针对海啸的防◆设施的特点和预期的效果本设施的特点是“由于在现有防高潮线的外侧灾减灾设施的方向。
7设置，因此防护范围较广”、“闸门浮上的所需浮力

在防止闸门急剧立起、倒伏动作的同时，致力于保在平时蓄积完成”以及“海啸波力不会影响闸门动证针对行驶车辆的强度和耐久性。2011 年度完成了作”，因此可预期发挥以下效果。

通过实证试验设备检验在实际现场的耐久性，并完

①即使在遭受最大规模的海啸袭击时，也可以推迟

成了在水流发生水池的动作确认。2013 年 5 月完成
了改进设计的第一台实际设备的设置。

开始淹水的时间，增加避难时间。

◆设施的特点和预期的效果②无须复杂的机械装置，可降低建设费用，维护管防洪闸门型设施的工作原理与海底设置型设施理的负担也较小。

相同。由于闸门随着淹水而自然立起，因此可以预

③利用海啸造成的水位上升，可附加自动封闭水路
的功能，即使通信基础设施受灾也能够可靠发挥期以下效果。

作用。

①无须操作闸门，因此不妨碍避难行动。
②即使在电力及通信基础设施严重受灾的情况下，◆最新的开发状况也能够可靠发挥功能。

本设施从 2003 年度开始开发。此后，通过各种实验等致力于掌握基本性能和提高性能，在 2009 年③因为闸门可在平时打开，所以对日常生活的影响

度基本上完成了实用化所必要的室内实验，从 2010

较小，在发生紧急情况时，可作为避难通道利用年度开始至 2012 年度，由日立造船、东洋建设、五到最后一刻。

洋建设 3 家公司开展实际海域试验，进行本设施基④设备结构简单，不易发生故障，同时也便于保养，

本性能和可靠性验证。

因此维护管理的负担较小。

实际海域试验的状况如照片 1 所示。本试验得到了静冈县的大力支援，借用烧津渔港内的水域，

高适用性

以确认①浮上动作和倒伏动作的可靠性、②倒伏状

本文以利用自然力动作为特点介绍了铰链闸门态下的稳定性、③维护管理的可靠性与安全性为目

式海啸防灾减灾设施。虽然单靠本设施无法防止所的实施试验。

有海啸灾害，但是如果能够对构建放心、安全的社

关于本试验，2011 年 2 月设置试验装置，在至会贡献微薄之力，我们将感到非常荣幸。

2013 年 3 月的约 2 年期间，进行了 151 次浮上倒伏
操作以及 14 个月的长期倒伏试验，得出了动作的可图 1：铰链闸门概要图

靠性和倒伏状态的稳定性没有问题的结论。此外，图 2：起伏闸门概要图

在试验期间，对设备状态进行常时监视，收集与各

图 3：铰链闸门式海啸、高潮防波堤示意图种操作相关的数据，并且派出潜水员进行定期观测

照片 1：实际海域试验装置的设置和更换部件，检验了水下作业的可靠性和安全性。

照片 2：应用于防洪闸门时的水流动作确认另外，本开发项目组于 2013 年 10 月发表了试验结果 1)，有关详细内容请参照这些资料。

（第 13 页）结合当地特点的海啸避难对策对防洪闸门的应用◆最新开发状况发生东日本大地震时，因特大海啸导致沿岸地

应用于防洪闸门时确认水流导致的动作状况如区受灾严重，并夺去了许多人的生命。目前，有关

照片 2 所示。防洪闸门型设施从 2009 年度起开发，部门提出了采用将硬件和软件措施组合构成的多重8带避难线路的网络等。

防御手段推进和实现海啸防灾地区建设的要求。竹中工务店运用高精度模拟技术和丰富的防灾建筑经图 1：海啸冲岸解析例验，结合当地特点推进海啸防灾地区的建设。

图 2：海啸避难设施（1 次～3 次功能）配置概念图
照片 1：海啸避难大楼方案的外观海啸避难地区计划海啸的发生状况在很大程度上受到地区的局部
地形、河流以及市区状况的影响。因此，海啸避难（第 14 页）地区计划应根据市区的详细状况，通过分析海啸冲海啸避难大楼：ARCH-SHELTER

岸（图 1）和避难模拟预测，分层制定避难设施的功清水建设

渡边泰志能配置计划非常重要。
通过媒体的影像等我们可以了解，2011 年 3 月
避难设施的功能和配置

11 日发生的东日本大地震造成的海啸破坏力远远超

将避难设施归纳为 3 个层级，可考虑如图 2 所

过了地震。以下以高度为 20m 的海啸外力为前提，

示的配置。

介绍一项海啸避难大楼的解决对策。

◆1 次海啸避难设施步行弱者可在开始避难后 15～20 分钟内到达，建筑物概要以救护支援为前提，保证维持生命最低限度的功能。

·层数：B0-7F-P1◆2 次海啸避难设施·结构：具备可最低保证 3 天左右的生命维持功能，在拱墙部分：RC 结构。内楼部分：S 结构（免震结构）

救护支援下可保持 1 个月左右的生活功能。

·建筑面积：1450 m2◆3 次海啸避难设施·总建筑面积：拱墙：3631 m2。内楼：6019 m2

涵盖广阔区域，保持应急电源、通讯功能以及·建筑物高度：约 34m

紧急医疗功能。发挥作为当地行政的派出机构的功本建筑物可对今后在日本全国各沿海地区开展

能。

业务的企业、以及在沿岸地区拥有难以向高地转移
的现有街区的自治体的要求等提供一项解决方案。

海啸避难设施方案
作为本文的结尾，以下介绍 2 次避难设施的方

结构概要案。
（图 3、图 4）

本建筑物 1 层两侧的芯结构以外的部分采用底◆高抗震、高抗浪设施层架空柱方式，遭受海啸袭击时，海水可在这里通在设定海啸浪高以上的高度设置免震层，采用过，减小对建筑物的作用力（图-2、图-3）。为了有

中间层免震结构，在建筑物的端部设置可让波浪通效抵御海啸外力，对外侧采用平面的椭圆形状，在过的圆形 RC 芯结构。建筑物的中央部分采用高强其外侧设置阳台，采用附带翼板兼作避难通道的 RC度钢架悬吊结构。

曲面墙结构，内楼的 1 层和 2 层之间采用免震层的 S◆地区防灾基地设施

结构中间层免震结构。作为遭受海啸袭击时的浮力以从平时、受灾时到复兴时期的自立性和可变对策，基础采用了板式基础＋桩基础结构。

性为目的，保证防灾仓库、能源以及通信，并且附
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能，是能够保护生命和建筑免遭海啸危害的“海啸讨论概要对策大楼”。

设定的海啸浪高为 20m，通过水力实验和 VOF（Volume of Fluid，流体体积）解析（图-4）计算作
用于建筑物的水压力和浮力，进行结构讨论。对上

照片 1：外观透视图部结构、基础结构设计的构件承载力均大于作用应图 1：结构模型力（图-4）。

图 2：断面图图 3：平面图

照片 1：外观透视图图 1：结构的构成（第 16 页）

图 2：结构的概要海啸避难大楼等的结构设计方法

图 3：水力实验、解析结果鹿岛建设（第 15 页）馆野公一2011 年 3 月 11 日发生了东北部太平洋近海地震，

海啸对策大楼“T-Buffer”对东北及关东地区造成了巨大损失。遇难及下落不大成建设明者约达 2 万人，10 万多座房屋全损或被冲走，其渡边 征晃

大部分是被海啸破坏的。
“T-Buffer”是具备海啸避难功能、并且设定和在海啸到达之前难以到高地避难的地区，作为计划日常作为办公室等一般用途的新型海啸对策大紧急避难场所要求指定“海啸避难大楼”，为此，必楼。
“T-Buffer”的特点是对部分立柱允许发生损伤，须确认针对海啸的结构安全性。
国土交通省作为 2011 年度建筑基准整建促进项

采用了对海啸的波压以及漂流物的冲撞具备冗余性目，根据东日本大地震受灾区域的受灾调查结果分的设计。
该建筑物的结构特点是，设在建筑物中央部分

析，对设计用海啸负荷提出了具体方案，将其成果

的芯结构承重墙承受垂直负荷以及地震和海啸负荷，向与海啸避难大楼等结构条件有关的暂行方针（国1 层的外周立柱仅支撑外部装饰材料，不承受建筑物

土交通省 2011 年 11 月 17 日）反映。本文将概要介的垂直负荷。对于海啸形成的波压以及漂流物的冲绍暂行方针提出的海啸避难大楼等的结构设计方法。

撞力，外周立柱作为缓冲柱（Buffer Column）承受
海啸避难大楼等的结构设计方法

负荷，防止承重墙发生致命性损伤，并且力求在海

以下按照海啸避难大楼的结构设计流程依次说

啸发生后及早恢复建筑物的功能。在结构上，万一
因波压及漂流物的冲撞等使 1 层的外周立柱发生损明。

伤，垂直负荷由配置在上层外周部位的带式构架和◆适用范围的确认首先，确认属于适用范围的建筑物。作为海啸最顶层的悬吊构件支撑建筑物。基础采用桩基础以避难大楼的条件，对于新建应具备符合建筑基准法

及抗冲刷的板式基础。

的抗震性，对于现有建筑物应符合抗震诊断基准。

对 1 层的层高设定超过设计淹水深度，如果超◆海啸波力的计算过了 1 层，2 层以上也可与 1 层同样发挥作用，所以可应对各种海啸浪高。此外，墙壁的开口部位设置

其次是计算海啸波力。暂行方针提出的海啸波

防水门等，具备向上层的避难通道以及避难所的功压如图 1 所示。设计淹水深度 h 的海啸冲击建筑物10时产生的波压相当于设计淹水深度 h 的 a 倍深度的

照片 1：翻倒、冲走的建筑物静水压。这是参考朝仓等的水力模型实验结果设定

照片 2：倾斜的建筑物的公式，根据东日本大地震的受灾调查结果，明确

照片 3：漂流的船舶

了不同的地点条件的受灾程度存在差异。对此在暂■行方针中作为“水深系数 a”采用，如果在建筑物与

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海岸之间没有可预期降低海啸效果的遮挡物体，该

JSSC 的活动和国际会议地区设定为 3.0，对于有遮挡物体的地区，在距离海岸线 500m 的范围设定为 2.0，更近的地区设定为 1.5。

（第 17 页）环太平洋钢结构会议（PSSC2013）◆浮力的计算照片 1 是位于观测到 15m 淹水深度的女川町的旅馆（3 层 RC 结构），在距离原先建设地点约 70m

环太平洋钢结构会议（PSSC）是由美国、澳大

的位置翻倒。我们认为是由于海啸造成的水平力和利亚、加拿大、中国、智利、日本、韩国、墨西哥、

急剧的水位上升产生的浮力、以及液态化导致的被新西兰以及新加坡共 10 个国家的钢结构协会主办的冲走和翻倒。为了防止这种损害，需要妥善考虑浮

国际会议。第 1 届会议于 1983 年在新西兰召开，此力进行结构设计。

后每隔 3 年由成员国轮执主办，本次是第 10 届会议，◆结构构架的设计以及滑动和翻倒的讨论10 月 9 日至 11 日，在新加坡的圣淘沙岛举行了为期进行结构构架的设计时，检查建筑物的水平承3 天的会议（照片－1、2）。

载力应大于海啸负荷。根据海啸负荷的波压分布，除了 10 个成员国之外，来自欧洲、印度以及南通过负荷增量分析求出水平承载力，并且也同时考非等世界各地的约 300 名各界人士出席了会议。会虑浮力。另外，针对海啸负荷进行基础的设计，防议的首日发表了 13 篇主旨演讲（表－1），来自日本止发生滑动和翻倒，有时需要打桩。此外，对于照

的京都大学防灾研究所所长中岛正爱教授发表了演

片 2 的因冲刷导致的倾斜、以及照片 3 的漂流物也

讲。主旨报告的主要内容包括进展性坍塌、欧洲钢

需要考虑应对措施。

结构规范等各国的最新建设事例。
会议的第 2 天和第 3 天，分 4 个部分进行了合合作研究的推进计 207 篇论文发表和活跃的讨论。日本发表了 48 篇

本文概要介绍了海啸避难大楼等的结构设计方论文，仅次于中国发表的 60 篇，这两个国家合计发法。相关的说明资料以及设计实例已在建筑防灾协

表的论文约占总体的半数（图－1）。关于论文的分会的网站上公布，有关详细内容，请参照该网站。

类，有关抗震的内容为 40 篇，占总体的 20%。在其

今后，作为建筑基准整建促进项目，本公司计划与

他方面，有关设计、新技术以及连接部位等的发表东京大学生产技术研究所开展合作研究，通过水力内容较为突出（图－2）。

模型实验和模拟等验证开口对降低海啸波力的效果关于计划于 3 年后的 2016 年举办的下一届

以及浮力发生的机理等，讨论设计用海啸负荷的合

PSSC，决定由中国举办，这是中国继上次于 2010理化。

年举办后的第 3 次举办，鲜明地展现了以钢结构为
首的中国建设产业的蓬勃发展。

图 1：海啸的波压
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化交流。

照片：PSSC 的状况

与上次同样，本期首先介绍了由钢结构协会评

表 1：主旨演讲一览表图 1：各国发表的论文篇数选的业绩奖和论文奖，然后介绍了有关由环太平洋图 2：发表论文的分类

10 国参加的钢结构会议 PSSC 的 JSSC 研讨会报告等活动。
另外，作为本期专辑，我们根据面向日本国内（第 18 页）JSSC 钢结构研讨会 2013

的第 13 期 JSSC 期刊归纳的内容，吸取发生于 2011年 3 月 11 日、以东日本为中心的特大地震和海啸造为了使各事业委员会的活动成果建立综合、有成灾害的东日本大地震的教训，设定了“针对特大机的联系，向会员以及钢结构相关单位提供交流的

海啸的措施～构建放心、安全的社会～”的内容。

机会，从 2004 年开始，日本钢结构协会每年举办“钢为了实现标准类与国际化接轨，国际委员会积
极开展与海外相关团体进行技术信息交流和人员交结构研讨会”，今年于 11 月 14 日～15 日举行。

流。作为其中的一环，虽然本刊每年发行 1 次，但今年会议进行的内容如议程所示，并且通过展是我们力求通过本刊介绍协会的活动、以及日本的览介绍了业绩表彰项目。

建设动向、计划、设计和与建设相关的技术及技术本次研讨会为期两天，约有 800 多人参加，成开发信息，今后仍将积极开展这方面的交流。

为与钢结构相关的研究人员以及技术人员相互交流

有关本期的内容，如果各位读者需要获取更详

和收集信息的重要机会。

细的资料，请与本刊事务局衫谷（h.sugitani@jssc.or.jp）洽询。

图：钢结构研讨会的会议议程
照片：钢结构研讨会的相关活动

照片：业绩奖获奖项目
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（封底）

国际委员会委员长的致辞日本钢结构协会国际委员会委员长（山梨大学研究生院杉山俊幸教授）

从 2009 年的第 26 期开始，社团法人日本钢结构协会（JSSC）国际委员会筹划了每年发行 1 次会刊。钢结构协会自成立以来开展有关钢结构的调查
研究和技术开发，致力于推进钢结构的普及和技术改进，并且向国际组织的活动提供协助。
此外，随着 2010 年度与不锈钢建筑结构协会合
并，除了碳钢之外，还将内容的范畴扩展到了耐腐蚀性能优异的不锈钢领域，我们将进一步扩展全球12