hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒスタミンH3受容体の細胞表面発現制御機構の解析

ヒスタミンH3受容体は、睡眠覚醒障害や摂食障害、また学習記憶障害に対する薬剤標的分子として注目されているが、Gタンパク質共役型受容体に分類されるH3受容体が細胞において正常に機能するためには、遺伝子から転写・翻訳された後、小胞体から細胞表面に正しく輸送されなければならない。本研究では、H3受容体の細胞表面への輸送過程が、受容体のカルボキシ末端に結合する様々な細胞内タンパク質によって制御されていることを明らかにした。本研究は、ヒスタミンH3受容体が、遺伝子から転写・翻訳された後、小胞体から細胞表面に輸送されるトラフィッキングの分子メカニズムを明らかにする事を目的としている。DRiP78タンパク質はH3受容体カルボキシ末端細胞質内ドメインに結合する事が明らかになっていたが、今年度は、DRiP78のアデノウイルスを使用した高効率発現系を作成した。このアデノウイルス発現系を利用し、DRiP78の発現量の変化が、細胞内、あるいは細胞表面のH3受容体量に与える影響を解析した、その結果、DRiP78の発現量依存的に細胞表面のH3受容体量が減少し、細胞内のH3受容体総量も減少する事が明らかになった。種々の薬理学的阻害剤を用いた解析の結果、これらの変化が、受容体が小胞体で合成された後、細胞表面に輸送されるトラフィッキング経路の途中で分解系に導かれるためである事が明らかとなった。さらにこの分解系が、通常の膜タンパク質が分解されるリソゾームではなく、プロテアソーム系であることも明らかにされた。この事から、H3受容体の活性発現が、受容体分子の細胞表面への細胞内輸送調節によっても制御されている事が新たに示唆された。DRiP78は一種のシャペロンである事が報告されているが、シャペロンの細胞内でのタンパク質相互作用は一過性で検出が技術的に難しいとされている。そのため。H3受容体とDRiP78の細胞内での会合状態を培養細胞内で示す新しい試みとして、BiFC法(Bimolecular Fluorescence Complementation;二分子蛍光タンパク質再構成法)、さらに、特異的抗体とオリゴヌクレオチド鎖の特異的な相補的会合を利用した、In situ PLA(Proximity Ligation Assay)法を使用して解析を行っていく。前年度までに、DRiP78タンパク質がH3受容体カルボキシ末端細胞質内ドメインに結合する事、またDRiP78の過剰発現により、細胞表面のH3受容体量が減少すると共に細胞内のH3受容体総量も減少する事、さらにこれらの現象にプロテアソームによるタンパク質分解系が関与することが明らかにされた。今年度は、H3受容体カルボキシ末端に、試験管内で、新たにPhLP、CLIC6と呼ばれる細胞由来タンパク質が結合する事が明らかになった。PhLPはDRiP78と共に、H3受容体による情報伝達系の主要な2次メッセンジャーであるヘテロ3量体Gタンパク質のシャペロンであることが知られており、この事からH3受容体の情報伝達複合体アセンブリーと細胞内トラフィッキングに、これらのタンパク質が重要な機能を果たす事が示唆された。また、CLIC6はドパミンD3受容体と結合する事が報告されているが、我々の実験から、CLIC6がドパミンD1受容体とも特異的に結合する事が明らかとなった。この事から、CLIC6が、最近報告されたH3受容体とドパミンD1受容体による細胞内ヘテロ2量体の形成に関与している可能性が示された。H3受容体とドパミンD1受容体のヘテロ2量体の形成は、ヒスタミンのH3受容体を介した情報伝達に質的に大きな影響を与えるため、CLIC6がH3受容体の細胞内トラフィッキングと共に、情報伝達の質的調節にも関与している事が示唆された。前年度までに、H3受容体カルボキシ末端に、CLIC4、DRiP78以外に、新たにPhLP、CLIC6と呼ばれる細胞由来タンパク質が結合する事が明らかになった。まずPhLPに関して、CLIC4やDRiP78と同様に、H3受容体の細胞表面発現量に影響を及ぼすかどうかを、培養細胞系における過剰発現系用いて測定したが、影響は現れなかった。この事は、PhLPが、H3受容体の細胞表面発現トラフィッキングの律速段階に関与していない事を示唆する。CLIC4が、H3受容体の細胞表面発現を増加させることについて、細胞表面H3受容体数の増加とH3受容体を介したシグナルの増加の間に解離がある事が明らかになった。

この事は、CLIC4がH3受容体の細胞表面への輸送を促進する際、H3受容体とヘテロ3量体Gタンパク質からなる情報伝達複合体のアセンブリーを阻害し、強制的に受容体だけを細胞表面に輸送する作用を持っていることを示唆している。DRiP78及び、CLIC6については、インビトロの系だけでなく、培養細胞内において、H3受容体との相互作用を確認するために、二分子蛍光相補(BiFC)システムを利用して計測したが、細胞内での相互作用はこの系においては観測されなかった。この事は、これらのタンパク質とH3受容体との細胞内での相互作用が、いわゆるシャペロン様の一過性で短時間の相互作用であることを示唆している。
設計計画段階においてコンクリート構造物の耐久性を確認するための性能照査技術

設計計画段階においてコンクリート構造物の耐久性を確認するため技術として,耐久性照査システムの枠組み,および各構成モデルの精度向上のための研究を行ってきた。枠組みの作成として,構造物内に達成される材料初期品質の評価手法の開発を行った。達成品質に影響を与える因子として,施工法,構造諸元,および材料特性に着目し,系統だった実験を行うことで,要因影響度の定量評価と初期品質を与える簡易評価手法を提案したものである。さらに,その後の材料・構造性能の時系列変化に対しては,水和反応,空隙構造,ならびに水分保持・移動現象の相互依存性を取り扱う熱力学連成解析システムを拡張することで,その評価に成功した。具体的には,支配方程式内に塩化物イオン,二酸化炭素,および酸素を解析自由度として追加し,およそ100個の変数から構成される要素モデルを構築することで,材料の劣化と構造性能変化の事前予測を可能とするシステムを提案した。また,コンクリート構造物の劣化過程を予測し,性能(耐力)の経時変化を評価する方法を提案した。一方,各構成モデルについては,鉄筋が腐食した際のRC部材の力学性能の算定,ひび割れを有するコンクリート中の水分移動,低水セメント比のコンクリートの水和発熱速度,自己収縮と乾燥収縮の相互依存性,塩化物イオン浸透性に及ぼす石灰石微粉末の影響について,精度の向上を図ることができた。さらに,長期耐久性に影響を及ぼすフレッシュ時の挙動として,細骨材表面水率の影響,および粗骨材沈降現象について要因の解明を行った。コンクリート中の物質・エネルギーの生成・保存と移動問題を取扱う三次元有限要素法解析プログラムの適用範囲の拡張および精度の向上を目指した研究を行った。これまであまり検討されてこなかった,粉体量が多く初期欠陥が生じにくい自己充填コンクリートについて,耐久性に大きな影響を及ぼす要因として塩化物イオン浸透抵抗性およびクリープを主に着目し,実験方法の開発および材料・配合がコンクリートの性状に及ぼす影響の検討を行った。(1)材齢初期におけるクリープ従来の方法では区別が不可能であった,収縮とクリープひずみを分離して測定する新しい方法の開発を行った。本方法を用いて,材齢初期のクリープ性状についてセメントの鉱物組成の影響について検討を行ったが,明確な影響は認められなかった。(2)自己充填コンクリートの塩化物イオン浸透抵抗性石灰石微粉末を混入した自己充填コンクリートは,粉体量が多くブリージング量が極めて小さいために,普通コンクリートと比較して,同じ水セメント比ならば明らかに高い塩化物イオン浸透抵抗性を示すことを,沿岸部と同様の条件で設定した塩水噴霧・および塩化物の測定試験により確認した。さらに,解析をする際の境界条件の設定方法について検討を行った。この他,耐久性照査シミュレーションの前提となる材料・配合がフレッシュ時の材料分離に及ぼす影響について,高性能AE減水剤,およびエントレインドエアの影響を実験結果から検討した。エントレインドエア自体が材料分離抵抗性に及ぼす影響は認められなかった。

一方,各構成モデルについては,鉄筋が腐食した際のRC部材の力学性能の算定,ひび割れを有するコンクリート中の水分移動,低水セメント比のコンクリートの水和発熱速度,自己収縮と乾燥収縮の相互依存性,塩化物イオン浸透性に及ぼす石灰石微粉末の影響について,精度の向上を図ることができた。さらに,長期耐久性に影響を及ぼすフレッシュ時の挙動として,細骨材表面水率の影響,および粗骨材沈降現象について要因の解明を行った。
漢字書字困難児の書字運動の特異性に関する基礎的研究

漢字学習システムでの学習では、手本が表示される欄に漢字全体が表示される方法と一画ずつ表示される方法と漢字を書く欄に薄く漢字が表示されなぞり書きする方法の三つの学習方略を選べるようにした。その結果、点画及び字形の空間配置は改善された。漢字書字困難児の場合、書字において筆圧がすぐに高くならい一方で運筆速度は速い傾向があった。指導の結果、画の中ほどの運筆速度が早くなり、筆圧もすぐに高くなった。漢字書字困難児の内,開発した漢字学習支援システムを,継続的に活用した児童はA児(小6)とB児(小4)であった。本システムは,字形の間違いが主な傾向である児童には適するが,漢字の意味と字形が一致しない同音異字(「明るい」を「赤るい」)や同じグループの別の漢字を書く意味類似(例:「歩いて」を「走いて」)による書字困難児に対しては,システムへの機能追加を検討する必要がある。A児は,システムの手本エリアに漢字全体が示され,かつ,書字エリアになぞり書き用の漢字が薄く表示される方法で学習した。B児は手本エリアに筆順にそって一画ずつ表示される方法を選び,書字エリアになぞり書きが提示される方法を選ばなかった。漢字書字困難児の場合,学習方法に好み(学習方法の偏り)があることが推測された。ただ何回も漢字を書かせるのではなく,その子にあった学習方法を選ぶことが重要であることがわかった。本研究は書字運動に焦点をあて、漢字書字困難児の書字の特異性を明確にすることが目的である。その特異性を客観的に確かめるため、2009年度より共同開発してきた、漢字学習支援システムを適用した。液晶ペンタブレット上に手書き入力された漢字をその一画毎に運筆速度と筆圧から特徴を認識し、点画の正否を児童にフィードバックする機能をもっている。本年度は主に漢字書字学習方法を自分で選べるようにするなどのシステム改良を行った。そして、漢字書字困難児に試験的に比較的長期間に亘って適用した。小学校に機材一式を置かせていただき、いつでも、どの漢字でも自由に学習できるようにした。A児(小6男子、知的遅れはない)は、学習対象としてシステムに用意した15の漢字(山、右、月、本、青、赤、男、町、車、左、雨、草、耳、糸、空)を一文字あたり平均約9回、全部で133回書いていた。一日当たりで最大48回、最小6回であった。書字の正確性が向上すると同時に、書字速度も短縮していた。このように、本システムはA児に適していが、学習方法としては、手本の漢字の全体が提示される方法(同時処理的な手本の提示)を好み、一画ずつ手本が例示される方法(継次処理的な手本の提示)をA児は全く選んでいなかった。また、システムでの学習の途中で6回、同じ15の漢字について、プリントによる書取テストを実施した。それによると、A児は回数多く書いた漢字であっても、プリント問題に正確に書けるようになるまでには時間を要した。例えば、「山」を2週間の間に、21回と一番回数多く書いたが、プリント問題の初回から3回目までは、一画目が短く、全体として凹の形になっていた。4回目でようやく凸の形となり、正しく書けるようになった。このことから、事例はまだ少ないが、漢字書字困難児は自分に適した学習方法で学んでも、定着までには時間を要するのではないかと思われた。工学系研究科と共同し、漢字学習支援システムを開発した。そのシステムは、漢字書字の特徴や特異な学習方法(学習の偏り)を検証できる機能を持っている。平成26年度までの研究を通して、漢字書字困難児に漢字書字学習方法の偏りがあることがこととが明らかになりつつある。平成27年度は、引き続き著しい漢字書字困難のある中学生の漢字書字指導をするとともに、平成27年度は著しい漢字書字困難の高校生に対しても漢字書字指導を毎週行った。これまで学校での漢字書字指導では何度も書いて覚えさせるという方法であったが、それによっては効果がなかった。WISCーIIIの検査結果では、両名とも言語性IQは高かったので、その能力を活かして指導することとした。具体的には、例えば「線」を覚える時、「イトヘン」「シロ」「ミズ」というように漢字の構造を言葉で分解し、それを唱えながら書字するという方法をとらせた。その結果、中学生は小学校4年生までに習う漢字を80%自力で書けるようになり、また高校生はほぼ90%自力で書けるようになった。漢字書字学習支援システムで書字させたところ、指導開始時の中学生は、漢字の画の書き出しが早く、筆圧も書き出しが高いという傾向であったが、指導を通じて、漢字の画の中ほどが早く、筆圧も中ほどが高いというように、運筆に改善が見られた。一方、高校生の方は、漢字の画の書き出して一旦速度が遅くなり、その後に上がるという書き癖が見られた。漢字は書けるようになったが、運筆に改善は見られなかった。

漢字書字困難児の場合、書字において筆圧がすぐに高くならい一方で運筆速度は速い傾向があった。指導の結果、画の中ほどの運筆速度が早くなり、筆圧もすぐに高くなった。より多くの漢字書字困難児に、漢字書字学支援システムに書字させ、漢字学習方法の偏りだけでなく、運筆の速さや筆圧の特徴を明確にする予定であるが、サンプル数がまだ少なく、その特徴を明確にするまでに至っていない。教育方法学校に協力を得て、漢字書字困難児に漢字書字学習支援システムに書字をさせ、学習方法の偏り、運筆の速さや筆圧の特徴を明確にする。なお、サンプル数はまだ少ないが、運筆の速さとしては、漢字一画の書き始めが早いこと、筆圧は漢字一画の書き終わりが強いことなどが分かりつつある。このような特徴が明確となれば、漢字学習支援システムに新しい機能を来年度以降、組み込む要諦である。本研究の目的は,漢字書字困難児の書字運動の特徴を見出すことを目的としているが,書字困難児によって学習方法の好み(学習方法の偏り)があることが推定され,その偏り方によって,書字学習の困難をスクリーニングできる可能性があることは分かったが,書字運動それ自体の特徴の検討まではまだ至っていないため。システムを改良することにより、漢字書字困難児の漢字書字の特異性の一端を知ることができたが、システムの適用例が少ないこと。また、当初の計画では、漢字の読みと書字に関する調査を実施する計画であったが、今年度は実現を見なかったこと。以上の理由により、「やや遅れている」と判断した。漢字書字困難の児童に、漢字書字システムを使って、書字の際の運筆の特徴(速さと筆圧)を明らかにするのが本研究の目的である。しかし、運筆の特徴の大凡の特徴は分かったが、実際に書字させることが少なく、サンプル数が少ないため、次年度に使用したい。いくつかの学校に依頼し,書字困難児の紹介を得て,小学校1年生で学習する漢字(象形文字)を書かせることによって,書字運動の特徴を更に検討する。20名程度の漢字書字困難児に対してシステムを適用し、漢字書字困難の特異性を明確にする。漢字の読み・書きテスト調査の実施を追求する。平成25年度日本LD学会において発表する。タイトルは、「液晶ペンタブレットを用いた漢字学習支援システムの開発(3)学習効果の検討」である。学校に協力をお願いし、漢字書字困難児の運筆の特徴を、より多くの書字困難児に適用するすることに予算を使う計画である。本研究の目的は,漢字書字困難児の書字運動の特徴を見出すことを目的としているが,書字困難児によって学習方法の好み(学習方法の偏り)があることが推定され,その偏り方によって,書字学習の困難をスクリーニングできる可能性があることは分かったが,書字運動それ自体の特徴の検討まではまだ至っていない。平成25年度に大量調査を予定し,人件費等に充てる予定であったが,それが実現できなかったため。すでに、漢字学習支援システムは完成した。また,必要な機器の購入も終えた。今年度は,いくつかの学校に依頼し,漢字書字困難児を多数紹介していただき,漢字書字運動の特徴の分析を行うための大量調査のための人件費等に使用する計画である。本年度は、学会等での成果発表のための旅費と実験データ分析補助謝礼に使用する。
大気中で溶解されたアルミニウム熔湯の水素吸収機構

大気中で溶解されたアルミニウム中には気相中の水素分圧から考えると異常に高い濃度の水素が溶解する。この高い水素濃度が維持されるメカニズムに熔湯表面に生成するアルミナ膜中のプロトン電導が関与していることを証明するために、以下の測定を行った。まず、多結晶アルミナ中の水素透過について調べた。測定には報告者らが新たに開発したプロトン導電性固体電解質を用いた水素透過測定装置を用いた。多結晶アルミナ管の内部と外部に単に水素ポテンシャル差をつけて測定した場合、拡散係数は従来の報告に比べて大きな値が得られた。また、水素の透過量は水素分圧の約1/10乗に依存する結果が得られ、シリカガラス等と異なり水素は水素イオンすなわちプロトンで透過しているものと考えられる。この場合、水素の拡散は両極性拡散となり、プロトンの移動に伴う電荷の移動を補償するため、対となる荷電粒子の移動が必要になる。透過量は高水素分圧側に溶融アルミニウムを接触させることで減少することが確認され、対となる粒子はアルミニウムイオンであることを示唆する結果が得られた。次に、熔湯表面に生成する酸化膜をまたいで発生する起電力の測定を行った。このように酸化膜中の物質移動がイオンで生じる場合には、定常状態において各イオンの拡散速度の違いに起因する起電力が酸化膜中に発生する。新しく開発した装置を用いて測定した結果、アルミニウムの活量の低い側が正となり、高い側が負になる電位が得られることが確認された。また、その値はアルミニウムイオンの輸率が1とした場合の理論値とプロトンの輸率が1とした場合の理論値の間の値をとることが認められた。これらの結果から、アルミニウム熔湯の水素吸収機構が、当初想定した酸化膜を介しての水素の電気化学的ポンピングによるものであることが明らかとなった。この高い水素濃度が維持されるメカニズムに溶湯表面に生成するアルミナ膜中のプロトン電導が関与していることを証明するために、多結晶アルミナ中の水素透過について調べた。まず、測定装置の性能を調べるために、従来から報告例のある、非晶質シリカとパイレックスガラス中の水素透過について測定した。その結果、透過量、拡散係数ともに従来の報告値と良く一致する結果が得られた。また、その水素分圧依存性を調べた結果、このようなガラス構造の場合には、水素は分子の形で透過していることが明らかになった。ついで、多結晶アルミナの水素透過について測定した。また、水素の透過量は水素分圧の約1/10乗に依存する結果が得られ、水素は水素イオンすなわちプロトンで透過しているものと考えられる。この粒子としてはアルミニウムイオン、酸化物イオン、電子が考えられ、透過量はこれらの粒子の移動のし易さに依存すると考えられる。水素の拡散係数が測定者によって異なるのはこのことによるものと考えられる。また、透過量は高水素分圧側に溶融アルミニウムを接触させることで減少することが確認され、対となる粒子はアルミニウムイオンであることを示唆する結果が得られた。これらの結果は、当初想定した酸化膜を介しての水素の電気化学的ポンピングのメカニズムを強く支持するものである。

これらの結果から、アルミニウム熔湯の水素吸収機構が、当初想定した酸化膜を介しての水素の電気化学的ポンピングによるものであることが明らかとなった。昨年度に引き続き多結晶アルミナ中の水素透過について調べた。また、熔湯表面に生成する酸化膜をまたいで発生する起電力の測定を行った。水素透過の測定には報告者らが昨年開発したプロトン導電性固体電解質を用いた水素透過測定装置を用いた。多結晶アルミナ管の内部と外部に単に水素ポテンシャル差をつけて測定した場合、水素の透過量は水素分圧の約1/10乗に依存する結果が得られ、水素は分子の形でなく、水素イオンすなわちプロトンで透過しているものと考えられる。プロトンの移動に伴う電荷の移動を補償するため、対となる荷電粒子の移動が必要になるが、透過量は高水素分圧側に溶融アルミニウムを接触させることで減少することが確認され、対となる粒子はアルミニウムイオンであることを示唆する結果が得られた。このように酸化膜中の物質移動がイオンで生じる場合には、定常状態において各イオンの拡散速度の違いに起因する起電力が酸化膜中に発生する。この値を測定するため、本年度の主な経費で測定装置を試作した。この装置を用いた測定した結果、アルミニウムの活量の低い側が正となり、高い側が負になる電位が得られることが確認された。また、その値はアルミニウムイオンの輸率が1とした場合の理論値とプロトンの輸率が1とした場合の理論値の間の値をとることが認められた。これらの結果は、アルミニウム熔湯の水素吸収機構について、当初想定した酸化膜を介しての水素の電機化学的ポンピングのメカニズムが正しいことを強く支持するものである。
血清脂質レベルと死亡に関する前向き疫学研究

1990年に某自治体で全職員を対象に実施した健診を受診した18,710名中40歳以上60歳以下でかつ血液検査で5項目以上を測定した10,275名(男6,863名、女3,412名)を、1993年12月31日まで追跡した。退職者は、退職年月日を調査し、退職時点でうちきり例とした。在職中の全死亡者の死亡年月日、死因を把握した。血清脂質(総コレステロールと中性脂肪)ごとにその分布にしたがい、コホート構成員を四分割し、血清脂質レベルと死亡との関連をCoxの比例ハザードモデルを用いて性・年齢調整し検討した。傾向の検定は、各血清脂質を連続量とした場合の有意性を検討することで行った。総死亡と総コレステロール:死亡リスクは第一四分位でもっとも高く、第三四分位でもっとも低い。現在までに総コレステロールと総死亡はUないしJ-shapeの関連があると言われている。今回の結果は上1/4でやや低いものの、今までの知見と矛盾しない。総死亡と中性脂肪:リスクは第一四分位でもっとも低く、第三四分位でもっとも高い。第二・三四分位ではそのリスクは有意に上昇している。第四四分位のリスクは第一四分位に比べ約2.3倍と上昇しているものの第二・三四分位ほどではない。この逆J-shapeが観察期間が短いための偶然なのかどうかは今後観察を続ける必要があろう。がん死亡と総コレステロール:リスクは総コレステロール値が上がるほど減少し、そのtrendも有意である。血清総コレステロールとがん死亡(罹患)との負の関連は近年指摘されている。今回の結果は今までの報告を支持するものであるが、不顕性のがんによるコレステロール低下が知られており観察期間をさらに延ばす必要がある。がん死亡と中性脂肪:リスクは総死亡と同様、第一・四四分位で低く、第二・三四分位で高い。今回の検討では全死亡に占めるがん死亡の割合が高いため、全死亡との関連はがん死亡との関連をみている可能性もあり、さらに数を増やした検討が必要と考える。
駆動輪の滑りを伴う全方向移動ロボットの衝突防止を考慮した安全ナビゲーション

本研究では,オフィス,病院,福祉・介護施設,あるいは駅コンコースなど,人間が共存・共生する複雑な屋内環境や,狭い通路などで移動・作業することが考えられる全方向移動ロボットの障害物回避オンライン動作計画を検討し,ナビゲーションに利用可能な制御手法を確立する.特に,駆動輪の滑りを考えることによって,人や障害物との衝突防止を考慮した安全ナビゲーションを確立することを目的とする.本年度の研究では主に,障害物を含む動作環境における安全なナビゲーション手法に関する研究を実施した.具体的な方法としては,駆動輪の滑り検出が可能な2輪キャスタ型オドメータを搭載した全方向移動ロボットを対象とし,平成18年度「駆動輪の滑りを考慮した軌道追従フィードバック制御手法の確立」において提案した軌道追従フィードバック制御手法をナビゲーションアルゴリズムに適用した.提案するナビゲーションアルゴリズムは,全方向移動ロボット走行時における床面と駆動輪の滑りが考慮され,人間との共存環境で衝突防止を実現し,安全に目標位置へ移動することが可能である.ナビゲーションアルゴリズムの有効性は,平成17年度「滑りを考慮した駆動輪モデルの構築とシミュレータの開発」において開発したシミュレータを発展させたものを利用することによって検証した.シミュレーションでは,移動する人間などの障害物を含む狭い動作環境において,衝突防止が可能であることを示した.本ナビゲーションアルゴリズムを「駆動輪の滑りを伴う全方向移動ロボットの衝突防止を考慮した安全ナビゲーション」とした.本研究では,オフィス,病院,福祉・介護施設,あるいは駅コンコースなど,人間が共存する複雑な屋内環境や,狭い通路などで移動・作業することが考えられる全方向移動ロボットの衝突回避オンライン動作計画を検討し,ナビゲーションに利用可能な制御手法を確立する.特に,駆動輪の滑りを考えることによって,人や障害物との衝突防止を考慮した安全ナビゲーションを確立することを目的とする.本年度の研究では主に,滑りを考慮した駆動輪モデルの構築とシミュレータの開発を実施した.駆動輪の滑りを考慮した移動ロボットの駆動輪モデルを構築するためには,移動面との摩擦特性を考える必要がある.全方向移動ロボットで多用されている特殊車輪(駆動輪)の材料となるゴムやプラスチックの摩擦特性を考慮し,タイヤ工学に基づき駆動輪の粘着域と滑り域のモデル化を行うことで制動駆動力の計算手法を示した.具体的には,駆動輪の制動駆動力がスリップ比によって変化することを示し,駆動輪の滑りによりロボット本体の速度の増加や逆向きの速度は生じないとする仮定に基づき,スリップ比を正規分布で与え,滑りやすさを標準偏差で与えることを提案した.以上の駆動輪モデルに基づき,コンピュータを利用して滑りを考慮した移動ロボットシミュレータを開発した.提案モデルの妥当性は,シミュレーション結果と実機の測定値を比較することによって評価し,その有効性を確認した.なお,実機における駆動輪の滑り測定には,研究代表者らによって開発された2輪キャスタ型オドメータを利用し,その測定値を提案モデルの評価に使用した.移動ロボットの実験において,駆動輪の滑りは加・減速時や,路面の凹凸によって一時的に大きくなる場合がある.開発したシミュレータでは,この状況を再現するために各駆動輪に任意の滑りを与えることも可能である.本研究では,オフィス,病院,福祉・介護施設,あるいは駅コンコースなど,人間が共存する複雑な屋内環境や,狭い通路などで移動・作業することが考えられる全方向移動ロボットの衝突回避オンライン動作計画を検討し,ナビゲーションに利用可能な制御手法を明らかにする.特に,駆動輪の滑りを考えることによって,人や障害物との衝突防止を考慮した安全ナビゲーションを確立することを目的とする.本年度の研究では主に,駆動輪の滑りを考慮した軌道追従フィードバック制御手法に関する研究を実施した.駆動輪の滑りを考慮した軌道追従フィードバック制御手法を確立するために,研究代表者らによって開発された駆動輪の滑り検出が可能な2輪キャスタ型オドメータを搭載した全方向移動ロボットを制御対象とし,駆動輪の滑りを考慮した制御コントローラを設計した.具体的には,平成17年度の研究成果である「滑りを考慮した駆動輪モデルの構築とシミュレータの開発」によって得られた駆動輪モデルを利用し,床面と駆動輪の滑りを考慮した軌道追従フィードバック制御手法を明らかにした.この制御手法により全方向移動ロボットの軌道追従特性が向上することをシミュレーションと実機を利用した実験結果によって示した.なお,実機における駆動輪の滑り測定には2輪キャスタ型オドメータを利用し,その測定値をシミュレータの検証に使用することで有効性が示された.滑りを考慮した軌道追従特性の向上により,障害物を含む狭い動作環境において衝突防止が期待できる.今後は提案した制御手法を利用し,人間との共存環境で安全に目標位置へ移動するためのナビゲーションアルゴリズムを明らかにする予定である.本研究では,オフィス,病院,福祉・介護施設,あるいは駅コンコースなど,人間が共存・共生する複雑な屋内環境や,狭い通路などで移動・作業することが考えられる全方向移動ロボットの障害物回避オンライン動作計画を検討し,ナビゲーションに利用可能な制御手法を確立する.特に,駆動輪の滑りを考えることによって,人や障害物との衝突防止を考慮した安全ナビゲーションを確立することを目的とする.本年度の研究では主に,障害物を含む動作環境における安全なナビゲーション手法に関する研究を実施した.具体的な方法としては,駆動輪の滑り検出が可能な2輪キャスタ型オドメータを搭載した全方向移動ロボットを対象とし,平成18年度「駆動輪の滑りを考慮した軌道追従フィードバック制御手法の確立」において提案した軌道追従フィードバック制御手法をナビゲーションアルゴリズムに適用した.提案するナビゲーションアルゴリズムは,全方向移動ロボット走行時における床面と駆動輪の滑りが考慮され,人間との共存環境で衝突防止を実現し,安全に目標位置へ移動することが可能である.

ナビゲーションアルゴリズムの有効性は,平成17年度「滑りを考慮した駆動輪モデルの構築とシミュレータの開発」において開発したシミュレータを発展させたものを利用することによって検証した.シミュレーションでは,移動する人間などの障害物を含む狭い動作環境において,衝突防止が可能であることを示した.本ナビゲーションアルゴリズムを「駆動輪の滑りを伴う全方向移動ロボットの衝突防止を考慮した安全ナビゲーション」とした.
19世紀アイルランドにおける公教育の宗派化に関する社会史的研究

当該年度の目標として設定したのは、(1)関連する先行研究の渉猟と読解、(2)1831年以降に成立する国民学校のうち、「私設公営学校(non-vested school)」および制度から「除籍(struck off)」された学校の数量的把握、(3)国民学校制度に対抗してアイルランド国教会によって設立された「教会学校協会」に関する予備的史料調査であった。(1)に関しては、予定通り先行研究を収集・読解したほか、それらの作業をもとにイングランドとアイルランドの公教育制度の比較を含む論考を『教育学研究』に発表した。これは、公教育をめぐる国家と市民社会の関係性に関してイングランドとアイルランドの同一性と差異の双方を示すとともに、市民社会や民主主義による公教育からの排除の構造を明らかにした点で、教育史上の意義があると考えられる。(2)に関しては、アイルランド国民教育委員会の年次報告書を中心に、1850年前後までの数量的把握、および除籍学校のリストアップを行った。両者はともに、国民学校制度の運営の実態を明らかにするための作業であり、これまで十分に解明されてこなかった数量的・基礎的なデータをまずは構築するという意味を有する。(3)に関しては、ダブリンの教会代表団ライブラリーでの史料調査を行い、教会教育協会の年次報告書および議事録を中心に、教会学校・生徒数、教員数、予算などの数量的把握を、1866年段階まで行った。これは、国民学校制度と対抗しつつも結局は縮小し、失敗に終わったとされるアイルランド国教会系の民間教育振興任意団体が、いつ、どのような理由で活動を縮小させていったのかに関する手掛かりを提供していると考えられる。なお、当該年度には史料調査と同時にダブリン・シティ・ユニバーシティのブレンダン・ウォルシュ教授と面談し、研究期間中の在外研究の受け入れについて許諾を得た。(1)先行研究の読解、精読と理論的考察に関しては、イングランドとの比較という文脈においてではあるが、研究の成果を反映した論文を発表することができた。(2)除籍学校に関しては、当初、アイルランド国立公文書館所蔵の教育行政文書にのみ記載されていると想定していた除籍学校のデータが、アイルランド国民教育委員会の年次報告書に1836年より記載されていることが判明し、除籍学校のリストアップが極めて容易となった。その結果、この点に関しては、研究は当初予定していたよりも順調に進展した。(3)「私設公営学校」の導入経緯やその後の数量把握に関しては、1848年に報告書にはじめてnon-vestedという区分が導入されたことは突き止めたものの、その経緯や、それ以前の行政処置とどのような連続性や転換があるのかは、いまだに解明されていない部分を多く残している。(4)教会教育協会については、残念ながら、議事録や教会年次報告書からはおおまかな動向を知るにとどまり、活動が縮小する局面を具体的に知ることができなかった(閲覧を予定していた史料が、教会代表団ライブラリーに存在しないことが判明したこともある)。(5)研究期間中に予定していた在外研究の受け入れ先については、前述のとおり、ダブリン・シティ・ユニバーシティのブレンダン・ウォルシュ教授から受け入れの許諾を得ることができた。今後は、以下のように研究を推進していく予定である。(1)先行研究に関しては、継続して文献を収集し、精読を進める。特に1840年代から50年代のアイルランド教育行政史に関しては、集中的に文献を収集する。(2)私設公営学校に関しては、引き続きアイルランド国民教育委員会年次報告書から数量的なデータを抽出して通時的な変化を明らかにするとともに、1848年に正式に「私設公営non-vested」という区分が導入される以前に、いかなる行政的な措置の変遷があったのかを、国民教育委員会関係文書およびイギリス議会文書等から明らかにすることを目指す。(3)除籍学校に関しては、報告書からリストアップした学校のうち、とりわけ国民学校設立者と地域との葛藤や対立関係によって認可を取り下げた事例について、アイルランド国立公文書館の行政資料と照合し、より詳細な事由を解明する。2019年8月に、ダブリンでの史料調査を予定している。(4)教会教育協会については、これ以上教会代表団ライブラリー所蔵の史料から実態を追っていくことがかなり困難であると判断し、アイルランド国立図書館所蔵の刊行史料などを用い、言説面から国民教育委員会と協会との関係性の変容を追跡する方針へと転換することを試みる。

(3)に関しては、ダブリンの教会代表団ライブラリーでの史料調査を行い、教会教育協会の年次報告書および議事録を中心に、教会学校・生徒数、教員数、予算などの数量的把握を、1866年段階まで行った。これは、国民学校制度と対抗しつつも結局は縮小し、失敗に終わったとされるアイルランド国教会系の民間教育振興任意団体が、いつ、どのような理由で活動を縮小させていったのかに関する手掛かりを提供していると考えられる。なお、当該年度には史料調査と同時にダブリン・シティ・ユニバーシティのブレンダン・ウォルシュ教授と面談し、研究期間中の在外研究の受け入れについて許諾を得た。(1)先行研究の読解、精読と理論的考察に関しては、イングランドとの比較という文脈においてではあるが、研究の成果を反映した論文を発表することができた。(2)除籍学校に関しては、当初、アイルランド国立公文書館所蔵の教育行政文書にのみ記載されていると想定していた除籍学校のデータが、アイルランド国民教育委員会の年次報告書に1836年より記載されていることが判明し、除籍学校のリストアップが極めて容易となった。その結果、この点に関しては、研究は当初予定していたよりも順調に進展した。(3)「私設公営学校」の導入経緯やその後の数量把握に関しては、1848年に報告書にはじめてnon-vestedという区分が導入されたことは突き止めたものの、その経緯や、それ以前の行政処置とどのような連続性や転換があるのかは、いまだに解明されていない部分を多く残している。(4)教会教育協会については、残念ながら、議事録や教会年次報告書からはおおまかな動向を知るにとどまり、活動が縮小する局面を具体的に知ることができなかった(閲覧を予定していた史料が、教会代表団ライブラリーに存在しないことが判明したこともある)。(5)研究期間中に予定していた在外研究の受け入れ先については、前述のとおり、ダブリン・シティ・ユニバーシティのブレンダン・ウォルシュ教授から受け入れの許諾を得ることができた。今後は、以下のように研究を推進していく予定である。(1)先行研究に関しては、継続して文献を収集し、精読を進める。特に1840年代から50年代のアイルランド教育行政史に関しては、集中的に文献を収集する。(2)私設公営学校に関しては、引き続きアイルランド国民教育委員会年次報告書から数量的なデータを抽出して通時的な変化を明らかにするとともに、1848年に正式に「私設公営non-vested」という区分が導入される以前に、いかなる行政的な措置の変遷があったのかを、国民教育委員会関係文書およびイギリス議会文書等から明らかにすることを目指す。(3)除籍学校に関しては、報告書からリストアップした学校のうち、とりわけ国民学校設立者と地域との葛藤や対立関係によって認可を取り下げた事例について、アイルランド国立公文書館の行政資料と照合し、より詳細な事由を解明する。2019年8月に、ダブリンでの史料調査を予定している。
貧困層を含むコミュニティ開発プロセスに関する研究―アジアに資する開発手法の構築―

タイの政府機関、CODIが開発した自助型開発プログラムは、国際NGOのACHRによってアジア、アフリカ、中南米諸国に紹介され、受け入れ国が年々増加して、今やコミュニティ開発プログラムのスタンダードの一つになった。今日では改善目標が借入金返済プロセスに移行し、小規模住民組織の活用、女性の役割と社会参加の促進、リーダーシップ、コミュニティネットワーク構築、社会関係資本に着目したネットワーク分析、地域性を重視した内発的発展論などが重要な分析軸であることが明確になった。本研究の基幹となるタイのコミュニティ開発プログラム、バーン・マンコン・プログラム(以下、BMP)の推移について、その準備、実施、そして見直し段階のそれぞれのフェーズにおける実態を把握することに努めた。2003年から始められたBMPのパイロットプロジェクトに関して詳細なデータ収集を行った。BMPが本格的に展開されたのが2004年である。コミュニティネットワークが各地で形成され、参加コミュニティがその経験や知識を共有する実態が把握できた。現地調査も地方都市(チョンブリ県、ラヨーン県、チャイヤプーム県など)に拡大して行った。それにより都市部と農村、漁村部におけるBMPの(コミュニティ住民による)とらえ方、実施成果等に差異が認められた。上述BMPは、バンコクに拠点をおく国際NGOであるACHR(Asian Coalition for Housing Rights)によって、ACCA(Asian Coalition for Community Actions)プログラムとしてアジア諸国に紹介されている。今年度は、同プログラムの導入国であるモンゴルと韓国において現地調査を行い、その実態把握を行った。モンゴル調査は首都ウランバートルとその周縁地域に展開するゲル・コミュニティで調査を行った。同国では2002年に土地所有制度が実施されたが、区画整理が十分に行われなかったため、中心市街地では道路整備、用途別土地利用が担保されているが、周縁地域においてはインフラの整備が行き届かず宅地が無秩序に拡大する傾向が強い。また、韓国ではソウルと釜山において調査を実施した。ソウルではビニールハウスコミュニティの実態について、釜山ではチョッパン地区の再開発について調査を実施した。両国では、住民の土地所有に対する強い関心が勝り、自助型開発プログラムの主旨との差異が認められた。本研究は、変容するアジアの都市問題を考えるとき、先駆的にコミュニティ開発に取り組んでいるタイのコミュニティ開発プログラムを、その開発プロセスに着目して社会学的および都市計画論的に精査すること、また同プログラムを導入している国々において同様の手続きで調査を行って、アジアでのコミュニティ開発の効果を高める手法を構築することを目的としている。本年度は、上記の研究目的を達成するために、昨今の国際情勢を考慮して調査地の選定についてはタイのACHR代表、Ms.Somsookと協議して、タイ、ネパール、インドにおいて自助型開発プログラム(Baan Mankong Program、以下BMP)のプロセスについて現地調査を行った。調査項目は研究期間共通の項目として、BMP実施プロセスを次のように区分して、プログラム説明(住民説明会)から住宅協同組合がローンの返済が滞った世帯への対処法に至る過程について調査した。インドおよびネパールの調査で得られた結果とタイ調査の結果をもとにして分析を進めた。タイをはじめ調査対象国においてBMPは順調に推移していることがわかった。問題点として、タイのBMPは2004年度から全国規模で実施され、すでに借入金返済のための住宅協同組合の組織化が進んでいる。しかしローン返済のプロセスで滞るケースが少なからず有り、その対応に苦慮している。一方、インドおよびネパールでは、プログラム推進にあたり国費、国際機関からの助成金をできるだけ制限し、参加住民が積み上げた資金で動かすことで、小規模プログラム(コミュニティ内インフラ整備など)の実行とローン返済が順調に行われていることが把握できた。そのほか、プログラムの堅調な推移のためには、小規模住民組織の活用、コミュニティ活動への女性の参加率をあげること、計画的なリーダーの育成プログラムの充実等が重要な要因であることが把握できた。本研究の基幹事項であるタイのバーン・マンコン・プログラム(以下、BMP)の開発プロセスについてバンコク都内、アユタヤ市においてコミュニティ調査を行った。バンコク都内では商業・金融地区であるサートーン通りに隣接するコミュニティで調査を行ったが、いわゆるジェントリフィケーションが進行し、居住権の売却、住宅用途の変更など契約違反が散見された。またアユタヤ調査では、コミュニティ委員会内の使途不明金が発覚、CODIの融資差止めも発生していた。これら開発プロセスにおける諸問題は、契約意識の甘さに一因があると分析される。未成熟な契約社会なのかタイ社会特有のパトロン・クライアント意識が根底にあるのか更なる分析を要する。また、マクロ視点から、1962年以降のタイ政府による経済社会政策の推移とそれに伴う社会変動に関して、貧困層を含むコミュニティの形成、開発の推移、住民の意識変化について分析を行った。経済社会政策とコミュニティ開発の連関については、次年度以降も継続して研究を行うものである。本研究のもう一つの基幹事項は、ACHRによってACCAプログラムとしてアジア諸国に紹介されている開発プログラム研究である。当初予定していたインドおよびパキスタンにおける調査は、政情不安定とACHRの助言もあり取止めることとなった。

ACHRと協議した結果、ネパール、ラオスにおいて現地調査を行い、その実態把握を行った。また、モンゴルと韓国では補完調査を実施した。ACCAプログラムではBMPを、小プロジェクト(インフラ整備、コミュニティビジネス支援等)と大プロジェクト(居住環境整備を含む住居の建てかえ)の2段階に分けて紹介しているので、各国の事情に合わせた導入が可能となっている。しかしプログラムの進捗は停滞を伴っている場合が多く、開発手法の構築において課題となっている。本年度は、ネパールとモンゴルにおいて、Lumanti(ネパール)などの現地NGO、NPOと協力し補完のためのフィールドワークを行い、追加データを収集した。タイにおいてはCODI、ACHRと成果報告と意見交換を行い、課題を整理した。また、チュラロンコン大学政治学部社会学科の専任教官らと1960年代以降のタイにおける経済社会政策と社会環境の変容について調査結果を報告して意見交換を行った。また、2014年11月に同大学政治学部前学部長を招聘し、研究会およびワークショップを開催した。2015年10月、アセアン経済共同体発足以後の東南アジア地域の変容とコミュニティ開発をテーマに議論を深めた。物流と同時に人的交流が進むなか、居住環境の変化も必至で、低所得者層を含むコミュニティにおいて外国人労働者の流入によって開発プログラム遂行においても変容がおこると考えられる。知見の総括として、CODIが開発したBaan Mangkong Program(BMP)は、ACHRによってアジア諸国、アフリカ、中南米に“ACCA"プログラムとして紹介され、受け入れ国が年々増加して、今やコミュニティ開発プログラムのスタンダードの一つになった。今日では借入金返済プロセスに改善目標が移行し、小規模集団の活用、女性の役割と社会参加の促進、リーダーシップ、コミュニティネットワーク構築、社会関係資本に着目したネットワーク分析などが重要な分析軸であることが明確になった。その結果として、1アセアン経済共同体発足に伴うコミュニティの変容と開発プログラムの行方、2それ故にますます地域性が問われることになり「内発的発展論」の議論が重要となる。3BMPのアジア、アフリカ諸国への波及効果、4沿岸都市部と内陸都市部でのコミュニティ開発の比較、などの視点が重要課題となる。26年度が最終年度であるため、記入しない。社会学26年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度はタイにおけるコミュニティ調査の実施は当初の計画通りに進めることができた。
オスマン朝と周辺諸地域における鉱産資源をとりまく人・モノ・資本の移動

1.調査・学会参加本年度は、16世紀オスマン朝下の鉱業の実態を明らかにすることを目的とし、その史料調査および史料読解を主な課題とした。調査の対象としたのは、トルコ共和国イスタンブル所在の首相府オスマン公文書館、スレイマニエ図書館、ボスニア・ヘルツェゴヴィナ所在のカーズィ・フスレヴ・ベグ図書館、クロアチア共和国所在のドゥブロヴニク国立文書館である。首相府オスマン公文書館では、オスマン朝の鉱業に関する情報が得られる文書の網羅的な調査と収集を試みた。同文書館には、オスマン朝の行政文書が多数保存されており、主に行政部局ごとに整理され保管されている。まずは対象とする鉱業開発事業がどの部局の文書の中に記録されているのかを調査し、それらの文書のリスト化と収集・読解を進めた。また2014.10.7-11にブダペシュトで開催されたCIEPO(21th Symposium of the Comite International des Etudes Pre-Ottomanes et Ottomanes)に参加した。そこで多くの、国外のオスマン史研究者と情報交換を行うことができた。2.研究成果報告上記内容に関する報告は、2015年10月14-17日にトルコ共和国サカルヤ大学で開催されるInternational Congress on Ottoman Studiesにおいて発表予定である(査読済)。また今秋に発刊予定の『(仮)輪切り世界史』の第3巻の執筆を担当し、1450年から1750年までの世界史の叙述を行うと同時に、本研究の課題である16世紀ごろの鉱産資源をめぐる人・モノ・資本の移動について、上記の現地調査や研究報告の成果を盛り込み、執筆を行っている。26年度が最終年度であるため、記入しない。1.調査・学会参加本年度の調査では、日本の鉱山、特に西日本・東北地方に偏在する鉱山の活動の歴史や現在の状況を調査することを目的とし、江戸時代から採掘がはじまった金・銀・銅鉱山全12か所(石見銀山/別子銅山/串木野金山/菱刈金山/槇峰鉱山/筑豊炭田/鯛生金山/明延鉱山/生野銀山/旧東北採石場/尾去沢鉱山、延沢鉱山、佐渡鉱山)を訪れ、現地調査・史料調査を行った。また、ドイツのエッセンで2013.11.21-23の期間に開催された、鉱業のグローバル・ヒストリーに関する国際学会、"Digging for treasure, Mining in global perspective"に参加した。一国史に限らず、地球規模の視野で鉱山史を比較するという本学会の視点は申請者の関心に非常に近いものであり、集まった研究者と意見交換を行った。2.研究成果報告また今秋に発刊予定の『(仮)輪切り世界史』の第3巻の執筆を担当し、1450年から1750年までの世界史の叙述を行うと同時に、本研究の課題である16世紀ごろの鉱産資源をめぐる人・モノ・資本の移動について、上記の現地調査や研究報告の成果を盛り込み、執筆を行っている。現地調査、史料調査、資料収集、学会参加など精力的に活動し成果を得ることができているが、現在のところ論文、著作とも執筆段階であり、まだ具体的な成果が発表できていない。平成26年度中に成果を発表していきたい。平成26年度は、トルコ共和国における史料調査・現地調査に重きを置き、オスマン朝下での鉱業について研究を進める予定である。そして結果を平成25年度に調査を行った日本の鉱山の状況と比較し、その成果として鉱業のグローバル・ヒストリーの国際学会で発表したいと考えている。
噴流不安定性に関する体系型実験演習プログラムの構築

学部学生を対象とする機械工学総合演習授業の選択課題の一つとして現象の数学的な理解と応用性および新たな視点を持つ創造性を養うという観点から工学現象と理論解析を体系的に結びつけた実験演習プログラムを構築した。演習授業は1グループ8名で、3週連続の3日間を1単位と想定した。「液注ジェットの振動破断現象」を演習テーマとした。液体が細いノズルから放出されるときの液柱ジェットの破断現象は界面張力とその界面に発生する微少振動の内の特定の周波数の振動が増幅されて破断に至るレーリーの不安定性理論に基づくことが知られており、液体の微粒化や液滴運動の研究として実験を主体に古くから研究が行われている現象である。流体力学の保存則と摂動理論の解析手法を理解しながら進める。本研究では受講学生が自ら能動的に全ての実験を準備・遂行出来るように出来るだけ簡単な実験システムに工夫した。試料液体には表面張力係数が既知の超純水を用いてノズル細管から自然に垂れ下がる液滴の釣り合い形状をデジタルカメラで撮影し、パソコンによる液滴の懸垂画像の解析結果から表面張力係数を求めさせる計測実験の妥当性が検証できた。またシリンジポンプを用いて超純水を細管ノズルから噴射するときの液柱ジェットの破断現象の瞬間映像を試作した高輝度LEDストロボとデジタルカメラを使用して撮影できることを確認し、その画像解析から液柱の界面振動の増幅作用によって液柱が液滴に分裂する過程を解析結果と合わせて確認できた。更に内径の異なるノズル細管を準備して、それをコイルと円筒型磁石を組み合わせて製作した加振器に取り付けて任意の周波数で微少振動を加え液柱ジェットの破断と加振周波数を同様の方法で画像計測し、撮影できた液柱ジェットの破断分裂の瞬間映像の解析によって、最も破断分裂の起り易い振動周波数が振動増幅率が最大になる周波数であることが確認検証できた。
鉄骨造建物の３次元倒壊挙動の解明と耐震安全余裕度の評価

本研究の目的は、大地震時に鉄骨造建物が倒壊に至るまでの3次元挙動を明らかにし、耐震設計における安全余裕度を明らかにすることである。そのためには、構成部材の現実的な挙動を反映した応答解析を行う必要があることから、主要部材であり耐震要素でもある柱と梁を対象に、地震時の現実的な条件を反映した実験を実施し、3次元応力下で部材が最大耐力に到達し、その後復元力を喪失するまでの挙動を把握した。そして、部材の挙動を反映した数値解析を行うための、解析プログラム作成に取り組んだ。本研究では、これまであまり行われていない鋼部材および接合部の3次元大変形繰り返し載荷実験を行い、3次元応力下で部材が最大耐力に到達し、その後復元力を喪失するまでの解析モデルを構築する。その上で、構築した部材レベルでの解析モデルを組み込んだ3次元弾塑性応答解析プログラムを開発し、建物が地震荷重下で倒壊に至るまでの3次元挙動を明らかにするとともに、現在の耐震設計法で作られた建物の耐震安全余裕度を評価する。研究初年度である平成24年度においては、3次元外力を受ける部材および接合部の実験・解析に着手し、建物内における複雑な応力状態のもとでの部材および接合部の基本的な特性を検討した。また、3次元非線形応答解析を行うためのプログラム開発にも着手した。具体的には、一定軸力の条件下で水平2方向に大振幅での繰り返し強制変形を受ける角形鋼管による内柱と、鉄骨造建物の弱点である梁端接合部を対象にしたランダムな載荷履歴のもとでの繰り返し載荷実験を行うとともに、任意の荷重条件での挙動を追跡するための解析プログラムを作成し、実験結果によるキャリブレーションを行い、作成した解析プログラムの基本的な条件での有効性を検証した。ランダムな載荷履歴による角形鋼管柱の2方向載荷実験は、建物の倒壊挙動および倒壊に対する安全性を検討するために必要な実験であるが、これまで行われてこなかったものであり、得られた知見の耐震工学における重要性は非常に高い。また、開発した、水平2方向外力を受ける角形鋼管柱の挙動を復元力喪失まで追跡できる解析プログラムも、今後ブラッシュアップが必要ではあるが、新規性が高くまた耐震工学上有用な成果である。本研究では、これまであまり行われてこなかった鋼部材および接合部の3次元大変形繰り返し載荷実験を行い、3次元応力下で部材が最大耐力に到達し、その後復元力を喪失するまでの解析モデルを構築する。2年度目に当たる平成25年度においては、平成24年度に引き続き、3次元外力を受ける鋼部材の実験・解析を行い、建物内における複雑な応力状態のもとでの部材および接合部特性を把握するとともに、3次元非線形応答解析を行うためのプログラム開発を行った。具体的には、変動軸力とともに水平2方向にランダムかつ大振幅での繰り返し強制変形を受ける角形鋼管と、鉄骨造建物の弱点である梁端接合部を対象にした繰り返し載荷実験を行うとともに、任意の荷重条件での挙動を追跡するための解析プログラムを作成し、実験結果によるキャリブレーションを行い、作成した解析プログラムの基本的な条件での有効性を検証した。角形鋼管柱の挙動追跡においては、平成24年度に行った一定軸力の条件での検討を発展させ、外柱のような変動軸力を受ける場合にも適用可能な解析モデルを構築した点が平成25年度における成果である。梁端接合部については、床スラブの影響と接合部の幾何学的形状に起因する応力伝達効率を考慮した実験解析に着手した点が平成25年度に研究が進捗した点である。いずれも、鉄骨構造の3次元倒壊挙動を解明する上で必要不可欠な検討であり、得られた知見の耐震工学における重要性は非常に高い。最終的には、部材レベルでの解析モデルを組み込んだ3次元弾塑性応答解析プログラムを開発し、建物が地震荷重下で倒壊に至るまでの3次元挙動を明らかにするとともに、現在の耐震設計法で作られた建物の耐震安全余裕度を評価する。