屋根型円筒シェル・ラチス構造の地震応答特性に関する研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08455258
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 國枝 治郎 京都大学, 防災研究所, 教授 (50025962)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 諸岡 繁洋 京都大学, 防災研究所, 助手 (80273522)
• Keywords: 円筒シェル / 屋根型円筒ラチス / 地震応答解析 / 空間構造 / 振動特性 / 地震応答断面力 / 兵庫県南部地震

Research Abstract

1.屋根型円筒シェルについては先ずモード重畳法に基づく解析的手法により地震応答最終支配式を誘導し、神戸海洋気象台(JMA)記録波に対する数値計算を遂行して応答断面力、曲げモーメントをシェル形状、材料等の関連において求めた。他方、この結果を検証するために有限要素法による離散的直接数値計算を遂行した。何れも大規模な数値計算となり、京都大学化学研究所の大型スーパー電子計算機を用いた。プログラム開発、大型計算機への入出力、出力結果の後処理等にX端末を必要として申請を行ったが、その後パソコン上で可動のX端末エミュレーションソフトが発表されたのでそれを用いることにした。得られた結果として、球形ドームの場合と異なり上下地震よりも水平地震の影響が大なること、面内剪断力が非常に大きくなり特に長形シェルの場合にはJMA地震記録に対して臨界応力状態に達する可能性のあること、応答直応力の程度等が明らかになり、当該構造の耐震設計の指針が得られた。
2.屋根型円筒ラチス構造については離散的直接数値計算法によりJMA記録波に対する応答解析を幾つかの形状、片側雪荷重等の幾つかの荷重条件について遂行して応答断面力特性を明らかにした。大規模数値計算、備品との関連等は上記研究と同じである。
3.模型の振動台実験実験のための予備としてレーザー変位計による計測技法検討及びモード解析プログラム開発を行い、多自由度系で固有振動数が近接した当該構造物の実験手法を固めた。その上で最適模型の設計、制作をしたが、振動台の都合で、振動台上での応答実験は来年度に遂行の予定である。

Research Products

• [Publications] H.Kunieda: "Response Analysis of Cylindrical Roof Shells Subject to Kobe Earthquake by Mathematically Analytic Method" Proc.Asia-Pacific Conf.on Shell and Spatial Structures. 712-719 (1996)
• [Publications] K.Kitamura: "FEM Analysis of Cylindrical Roof Shells Subject to Kobe Earthquake" Proc.Asia-Pacific Conf.on Shell and Spatial Structures. 720-727 (1996)
• [Publications] 國枝 治郎: "円筒屋根の地震応答性状" 「シェル・空間構造」セミナー試料. 17-25 (1996)
• [Publications] 國枝 治郎: "屋根型円筒シェルの振動特性と神戸地震応答特性" 日本建築学会大会学術講演梗概集. 981-982 (1996)
• [Publications] 北村 幸嗣: "水平及び上下地震動を受ける屋根型円筒シェルの有限要素解析" 日本建築学会大会学術講演梗概集. 979-980 (1996)
• [Publications] 大家 貴徳: "屋根型円筒ラチス構造の地震応答特性" 日本建築学会大会学術講演梗概集. 1129-1130 (1996)