強震動が鉄筋コンクリート建物に及ぼす動的破壊特性の振動台実験に基づく評価研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07458081
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 柴田 明徳 東北大学, 工学部, 教授 (30005251)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 斉藤 大樹 東北大学, 工学部, 助手 (00225715) ; 井上 範夫 東北大学, 工学部, 助教授 (50250725) ; 渋谷 純一 宮城工業高等専門学校, 教授 (70005461) ; 小川 淳二 東北大学, 工学部, 教授 (30005508)
• Keywords: 鉄筋コンクリート / 強震動 / 振動台 / 動的破壊特性 / 模擬地震動

Research Abstract

昨年度は、東北大学所有の振動台の制御方法を検討し、また、振動台に入力する地震波の検討を行ったので、その成果を踏まえて、今年度は鉄筋コンクリート柱の縮小試験体を対象にして振動実験を行った。試験体は、断面が10×12cm、クリア高さが60cm、せん断スパン比3の4本の鉄筋コンクリート柱よりなり、その上に約5tonの鉄板を載せたものである。計算による弾性時の周波数は14Hz程度である。主筋は4本のD6であり、コンクリートの設計強度は210kg/cm^2である。試験体は同じものを2本作成し、1体は静的繰り返し加力を行い(振動実験と同様に、鉄板を重錘として載せたまま)、もう1体は振動実験を行い、動的挙動と静的挙動の相違を検討した。振動実験では、試験体の弾性から破壊に至るまでの周期範囲で加速度応答が一定となるような模擬地震動を作成し、同一波形のまま、数段階に分けて漸増させることにより行った。
これらの実験結果より、振動実験による動的な耐力は静的な場合より1割程度大きいことが分かった。また、各レベルの加振後に自由振動を行い、減衰定数を測定した結果、弾性時は約1%、耐力近傍では約2%であり、静的・動的実験とも同様な値であった。さらに、振動実験結果のシミュレーション解析を行い、トップスラブにおける慣性力(得られた加速度にトップスラブの質量をかけたもの)一層間変形関係を良く捉えられることが分かった。

Research Products

• [Publications] N. Hori, A. Shibata: "Inelastic Seismic Design Procedure based on Energy Response Behavior of RC Structures" Eleventh World Conferece on Earthquake Engineering. No. 1107- (1996)
• [Publications] 堀則男,柴田明徳: "観測地震動による構造物のエネルギー応答性状" 日本建築学会大会学術講演梗概集. B-2. 601-602 (1996)
• [Publications] 藤橋一紀,井上範夫: "加振実験による東北大学建設系建物の振動性状評価" 東北大学建築学報. 35号. 151-158 (1996)