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Matsui Ryota

Faculty of Engineering　Architecture　Research Group of Structural Engineering and MaterialsAssociate Professor

Researcher basic information

■ Degree
  • 博士(工学), 東京工業大学
■ URL
researchmap URLホームページURL■ Various IDs
Researcher number
  • 00624397
J-Global ID■ Research Keywords and Fields
Research Keyword
  • Structural Experiment
  • Numerical Simulation
  • Steel Structure
  • Building Engineering
Research Field
  • Social Infrastructure (Civil Engineering, Architecture, Disaster Prevention), Building structures and materials, Steel Structure
■ Educational Organization

Career

■ Career
Career
  • Oct. 2018 - Present
    Hokkaido University, Faculty of Engineering, Architectural and Structural Design, Structural and Urban Safety Design, Associate Professor
  • Apr. 2016 - Sep. 2018
    Tokyo Institute of Technology, School of Environment and Society, Architecture and Buidling Engineering Dept., Assistant Professor
  • Apr. 2011 - Mar. 2016
    Tokyo Institute of Technology, Graduate School of Engineering, Architecture and Building Engineering Dept., Assistant Professor
Educational Background
  • Mar. 2008 - Mar. 2011, Tokyo Institute of Technology, Graduate School of Engineering, Architecture and Building Engineering Dept., Doctoral Course
  • Apr. 2006 - Mar. 2008, Tokyo Institute of Technology, Graduate School of Engineering, Architecture and Building Engineering Dept., Master Course
  • Apr. 2002 - Mar. 2006, Tokyo Institute of Technology, School of Engineering, Architecture and Building Engineering Dept.
Committee Memberships
  • Apr. 2024 - Present
    Architectural Institute of Japan, Subcommittee on Design Guidelines of Steel Structure Based on Time History Response Analysis, Society
  • Jun. 2014 - Present
    日本建築学会, 鋼構造座屈小委員会, Society
  • Apr. 2023 - Mar. 2025
    Architectural Institute of Japan, International Promotion for Stability Problems of Steel Structures WG, Society
  • Apr. 2019 - Mar. 2025
    Architectural Institute of Japan, Subcommittee for the Revision of Recommendation and Fabrication of Light Weight Steel Structures, Society
  • Jul. 2022 - Mar. 2024
    Architectural Institute of Japan, Structural Seismic Design Based on Time History Response Analysis Working Group
  • Apr. 2022 - Mar. 2024
    Architectural Institute of Japan, Committee on AIJ Journal of Technology and Design, Society
  • Apr. 2020 - Mar. 2024
    Japanese Society of Steel Construction, Committee for Journal of Steel Construction Engineering, Society
  • Aug. 2015 - Mar. 2020
    日本建築学会, 鋼構造関連規準・指針の英文化小委員会, Society
  • Sep. 2015 - Aug. 2019
    Architectural Institute of Japan, Estimation of Collapse Capacity for Buckling Members WG, Society
  • Jul. 2017 - Mar. 2019
    日本防災協会, システムトラスによる立体屋根構造の耐震性の確保に向けた検討委員会, Society
  • Jul. 2015 - Mar. 2019
    日本鋼構造協会, ステンレス技術・標準委員会、ステンレス構造普及活動のための教育資料検討TG, Society

Research activity information

■ Awards
  • May 2019, Architectural Institute of Japan, AIJ Book Award 2019
    Buckling-Restrained Braces and Applications
    Toru Takeuchi;Akira Wada;Ryota Matsui;Sitler Ben;Lin Pao-Chun;Sutcu Fatih;Hiroyasu Sakata;Qu Zhe
  • Aug. 2013, Architectural Institute of Japan, Encouragement Prize
    MATSUI Ryota
  • Feb. 2012, Tokyo Institute of Technology, Seiichi Tejima Doctoral Dissertation Award
    MATSUI Ryota
  • Nov. 2011, Japanese Society of Steel Construction, 19th Symposium, Best Presentation Award
    MATSUI Ryota
  • Mar. 2011, Center for Urban Earthquake Engineering, Best Presentation Award
    MATSUI Ryota
■ Papers
■ Other Activities and Achievements
■ Syllabus
  • 建築振動工学特論, 2024年, 修士課程, 工学院
  • 建築鋼構造安定性特論, 2024年, 修士課程, 工学院
  • 建築振動工学特論, 2024年, 博士後期課程, 工学院
  • 建築鋼構造安定性特論, 2024年, 博士後期課程, 工学院
  • 建築材料演習, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 一般教育演習(ﾌﾚｯｼｭﾏﾝｾﾐﾅｰ), 2024年, 学士課程, 全学教育
  • 応用数学Ⅰ, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 建築構造動力学, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 構造解析Ⅰ, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 応用数学演習Ⅰ, 2024年, 学士課程, 工学部
■ Affiliated academic society
  • Apr. 2014 - Present
    Japan Society of Steel Construction
  • Apr. 2006 - Present
    Architectural Institute of Japan
■ Research Themes
  • Development of steel reuse scheme from reuse limits to reuseable structural systems
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    28 Jun. 2024 - 31 Mar. 2028
    岡崎 太一郎; 松井 良太; 前田 憲太郎; 池田 賢一
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering), Hokkaido University, 24K21220
  • Seismic collapse process and seismic safety margin of steel building structures
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2024 - 31 Mar. 2028
    岡崎 太一郎; 松井 良太; 長江 拓也
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Hokkaido University, 24H00340
  • 環境負荷軽減を実現する座屈拘束ブレースの開発
    科学研究費助成事業
    30 Jun. 2023 - 31 Mar. 2026
    松井 良太; 岡崎 太一郎; 丸山 一平
    日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 北海道大学, 23K17781
  • Analysis and assessment technology for seismic collapse safety of steel building structures
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
    01 Apr. 2020 - 31 Mar. 2024
    岡崎 太一郎; 松井 良太; 岸田 明子; 松宮 智央; 高橋 典之; 藤原 淳; 長江 拓也
    鋼構造建築物の倒壊過程を実験的に解明する研究目的に沿って、国立研究開発法人防災科学技術研究所の大型耐震実験施設で、2020年11月から12月にかけて、縮尺1/2のパイロット試験体による振動台実験を実施した。防災科学技術研究所の兵庫耐震工学研究センターで、2020年12月に実施された日米共同実験に参加し、次世代型鋼構造システムを開発する研究を推進した。また、倒壊に至る鋼構造の非線形・動的挙動を追跡するコンピュータ解析技術を確立する研究目的に沿って、数値モデル化技術を種々検討した。一連の研究活動で得られた成果は、下記のとおりである。（１）模型実験の設計方法、柱や梁の降伏・破断挙動を測定するための計測・画像収録方法を確立し、2021年度に実施する本実験の準備を固めた。（２）複数の実験から得た、鋼構造架構の非線形動的応答に関する実データを、既往の大規模振動台実験のデータと合わせて、数値解析技術の検証を進めた。特に、破断を模擬するための現状のモデル化手法では、既往の重層架構実験で観察された、部材破断後の部材力再分配を正しく再現できないことを突き止め、今後の課題を特定した。減衰モデルの選択によって、ブレース付架構の応答変位や応答加速度が異なることに注目し、定量的な検討を進めた。（３）部材破断の再現方法を含めて、ブレース付鋼構造架構の解析手法に関する知見を蓄積し、現状のブレース付鋼構造架構が保有する耐震性能を検証した。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Hokkaido University, 20H00269
  • Proposal of Structural Design Method for Steel Structures Based on Ultimate Performance using Collapse Analysis
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    01 Apr. 2020 - 31 Mar. 2023
    松井 良太; 岡崎 太一郎; 竹内 徹
    災害時における鋼構造物の被災事例は枚挙にいとまがなく，地震や風により崩壊した事例は年々増え続けている。人命を保護するため，局部座屈や部材破断などの不安定現象により，鋼構造物が倒壊しないよう設計手法が体系化されているが，事業継続性や居住快適性が重視されるなど，鋼構造物に対する要求は高度化しつつある。現行の設計体系で規定されていない鋼構造物の性能を迅速に評価できる信頼性の高い手法を，構造設計に携わる実務者が利用できれば，より冗長性の高い社会基盤を構築し得ると考えられる。本研究課題では，設計者の技量や熟練度に依らず，鋼構造物の限界性能を検証できる構造設計手法を提示することを目標としている。
    数値解析プログラム整備のため，数値解析によりブレースおよび梁の耐力や塑性変形性能を検証した。梁については，これまで純鉄骨を中心として数値解析モデルを検討し，実構造物で多用される合成梁も含め検討する必要性を実感し，本研究課題に追加した。床スラブの仕様を変えた3種の合成梁に関して載荷実験を実施した。
    ブレースの性能を整理したデータベースを構築するため，国内外における90件程度の既往の研究成果を調査し，502体の繰返し荷重を受けるブレース試験体の実績を抽出した。うち多数を占めたH形56体，中空円形62体，中空角形90体の断面を有する試験体のうち，建築基準法上，高い塑性変形能力があるランクに分類された試験体は1割から2割程度と寡少であることを確認した。同ブレースは実務上用いられる頻度は高く，構造性能を検証することが急務であることを再認識した。
    構築したデータベースを参照し模型載荷実験では実績の少ない試験体として，断面や端部境界条件が異なる，有効細長比10から20の太短い試験体6体と，有効細長比30と80の試験体2体を製作した。載荷実験に向け実験場を整備し，効率的に模型載荷実験を進められるよう準備した。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 20H02292
  • Elastic-Plastic Behavior of Panel Zone in Concrete-Filled Composite Structures with Autogeneous Shrinkage of Concrete Material
    鋼構造研究・教育助成事業
    Apr. 2021 - Mar. 2023
    The Japan Iron and Steel Fabrication, 建築分野, Hokkaido University, Principal investigator
  • Numerical Model of Steel Braces for Collapse Analysis Based on A Quantitative Evaluation for Ductility Capacity
    研究助成
    Apr. 2020 - Mar. 2022
    鹿島学術振興財団, Hokkaido University, Principal investigator
  • Seismic Performance Improvement of System Truss Roof Structures for Disaster Shelter
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    01 Apr. 2018 - 31 Mar. 2021
    Takeuchi Toru
    In 2016 Kumamoto earthquake, roof members of system truss gymnasiums buckled and ruptured, and some of them fell. The system truss is a structural system widely used in gymnasiums in Japan, however, they are designed to be elastic against the design load, and the bearing capacity margin and collapse behavior against large seismic input have not been clarified. In this study, the collapse mechanism of the system truss roof structure supported by RC frames has been clarified through member tests, truss unit tests, partial frame shaking table tests and analysis. In addition, a construction method to prevent the collapse of the entire roof, the introduction of energy absorbing elements into the bearing to reduce the response, and their design method were proposed, followed by researches on immediate risk assessment based on the measurement of point cloud data after the earthquake.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Tokyo Institute of Technology, 18H01676
  • Estimation of Cumulative Deformation Capacity for Beam End of I-Shaped Sections with One-Dimensional Finite Element Analysis
    鋼構造研究・教育助成事業
    Apr. 2019 - Mar. 2021
    The Japan Iron and Steel Fabrication, 鋼構造研究支援助成<建築分野>, Hokkaido University, Principal investigator
  • Collapse mechanism of steel moment frames with columns under high axial load subjected to bi-directional ground motions
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
    01 Apr. 2017 - 31 Mar. 2020
    Matsui Ryota
    A facility for thermal power generation is one of the most important urban infrastructures. Steel structures are typically used for the facility. This kind of facilities necessary to support heavy masses such as a boiler, which in turn lead to high axial load of steel columns. This study presents the strength and ductility of the steel columns subjected to high axial load based on physical tests of members. A phenomenological fiber element was proposed to reproduce the local buckling-induced softening of those steel columns reasonably. The number of elements of the phenomenological fiber element was relatively less than that of the finite element analysis with shell elements. A numerical program for time history response analysis was developed using the phenomenological fiber element to assess the seismic performance of the facilities with heavy masses. The program was validated by a past shake table test of a 4-story steel moment frame including local buckling-induced softening.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Young Scientists (A), 17H04944
  • Research on response-control bearings for mitigating earthquake damages of steel roof gymnasia supported by RC frames
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    01 Apr. 2015 - 31 Mar. 2018
    Takeuchi Toru
    Numerous steel roof bearings in RC gymnasiums were damaged at the 2011 Tohoku Earthquake. These damages are considered to be mainly due to out-of-plane response of cantilevered RC walls; however, their mechanisms are not clear.
    In this research, complicated response characteristics of these roof and RC walls are made clear. The real scale mock-up experiments of PTFE sliding bearings, friction damper bearings, and rubber sheet bearings are carried out, followed by the shaking table test for seismically isolated roofs. From these results, detailed construction methods for eliminating the damages without strengthening the roof, followed by proposing the evaluation methods. Also the steel roofs supported by seismic isolation bearings are investigated, followed by shaking table tests and response evaluations.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Tokyo Institute of Technology, 15H04075
  • Shake Table Testing of Steel Braced Frame Considering Member Fracture
    鋼構造研究・教育助成事業
    Apr. 2015 - Mar. 2016
    The Japan Iron and Steel Fabrication, 鋼構造研究支援助成<建築分野>, The Japan Iron and Steel Fabrication, Principal investigator
  • Proposal for seismic performance of high-rise buildings under long period ground motion taking fracture of connections
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
    01 Apr. 2012 - 31 Mar. 2015
    MATSUI Ryota
    In this research, the cumulative deformation capacity of the end of the beam was investigated on the basis of the experimental and numerical data, and an evaluation method for assessing the ultimate state of the high-rise buildings under long period ground motion was proposed. Additionally the lateral bracing requirements for H-section beams under cyclic loading was examined by experiments and numerical analysis. To expand the proposed evaluation method, the cumulative deformation capacity of the circular hollow section T-joints was investigated by experiments and finite element analysis. The seismic performance of buildings under severe ground motion in a range of the dominant natural period of the buildings was examined, using the time history analysis program including fracture of the braces and connections. This analysis results also provide a fragility curve of the buildings including the connection fracture effect.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Young Scientists (B), Tokyo Institute of Technology, 24760448
  • 既存不適格建物の耐震補強に用いる鋼材ブレースのエネルギー吸収性能評価
    科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
    2008 - 2010
    松井 良太
    最終年度となる平成22年度においては,昨年度において構成した三次元構造物を対象とした時刻歴応答解析手法を用いて,ブレース部材の破断を考慮した大地震時におけるブレース付ラーメン骨組のエネルギー吸収性能について分析した。その結果,ブレース部材の破断を考慮した場合のブレース付ラーメン骨組の時刻歴応答およびエネルギー吸収性能は,考慮していない場合に比較して大きな差異を生じることを示した。プレースの部材破断を考慮した場合,骨組の変位応答に大きな差異は見られないものの,柱梁の負担するエネルギー吸収量が大きく増大する例も見られた。本研究では,柱梁のエネルギー吸収性能については対象外としていたが,ブレースの部材破断に伴い柱梁の損傷が増大し,骨組全体のエネルギー吸収性能が大きく低下する可能性があることが確認された。
    以上より,既存不適格建物の耐震補強に用いる鋼材ブレースが地震力を受けて破断に至るまでのエネルギー吸収性能を評価し,同ブレースを用いた骨組の大地震時における時刻歴応答およびエネルギー吸収性能を比較検証することが可能となった。これにより,既存不適格建物に想定以上の地震動が入力された場合に必要となる鋼材ブレースの補強量を,より適切に把握できるようになると考えられ,信頼性の高い耐震補強設計法の確立に貢献したものと考えられる。
    以上の研究成果は国内外の学術会議および学術雑誌を通して発表しており,多数の研究者との意見交換および交流を密に図ることが出来た。
    日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 東京工業大学, 08J09406