上下地震動を受ける単層及び複層立体ラチスドームの崩壊機構の分析と耐震性能評価

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05750552
• Research Institution: Ishikawa National College of Technology
• Principal Investigator: 石川 浩一郎 石川工業高等専門学校, 建築学科, 助教授 (50168192)
• Keywords: 上下地震動 / 耐震性 / 二層立体ラチスドーム / 単層ラチスドーム / 部材座屈 / 幾何学的非線形 / 動的崩壊挙動 / 静的耐荷力

Research Abstract

偏平ドームは曲面構造物のひとつである。この種の構造が上下地震動を受ける場合には、その構造特性によってはドーム中央部にきわめて大きな加速度応答の発生が報告されている。また、この種の構造の耐震安全性の検討手法の整備の必要性が指摘されている。そこで、本研究では、偏平ドームの構造形式のひとつである単層並びに複層立体ラチスドームを対象とした。そしてそれらの上下地震時動的崩壊機構の分析・検討に基づいた耐震性評価のために以下のことを明らかにした。
単層ドームの上下地震時の荷重については以下の結果が得られた。
1.幾何学的非線形及び両端ピン支持部材の部材座屈の復元力特性を考慮した弾塑性動的解析法の実用解析としての能率性の検討を行ない、解の精度ならびに計算時間に対する効率性を明らかにした。
2.動的解析のために設計されたドームの固有振動数ならびに振動モードの分析を行なった。
3.本ドームの動的座屈性状を分析するとともにドームを動的崩壊にいたらしめるのに必要な最大加速度を明らかにした。
複層ドームの上下地震時の荷重については以下の結果が得られた。
1.ドームを崩壊に至らしめるに必要な入力波の最大加速度の算定(崩壊最大加速度)を行った。
2.崩壊最大加速度の推定法を提案し、その妥当性の検討も行われた。
3.推定法の誘導の過程から算出される崩壊時のドームの耐震性を静的な震度に換算した崩壊静的震度の資料蓄積に基づいた耐震性能評価法を提案した。

Research Products

• [Publications] 石川浩一郎: "上下地震動を受ける二層立体ラチスドームの耐震性に関する研究" 日本建築学会構造系論文報告集. 447. 79-88 (1993)
• [Publications] Ishikawa K: "Dydnamic Buckling Behauior of Single and Double Layer Latticed Dames due to Vertical Earthquake Motions" Proc.of the Fourth Int.Conf.on Space Structules. 1. 466-475 (1993)
• [Publications] Ishikawa K: "Earthquake Resistant Capacity and Collapse Mechanism of Dynamic Buckling on Double Layer Latticed Domes under Vertical Motions" Proc.of the SEIKEN-IASS Symposium. 569-576 (1993)
• [Publications] 国枝治郎: "シェル・単層ラチス構造の振動解析" 日本建築学会, (1993)