1996 Fiscal Year Annual Research Report
鉄骨柱はり溶接接合部の破壊特性に及ぼす溶接法・載荷速度・載荷履歴の影響
| Project/Area Number |
08555142
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Section | 試験 |
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中島 正愛 京都大学, 防災研究所, 助教授 (00207771)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩井 哲 京都大学, 防災研究所, 助手 (60184850)
井上 一朗 大阪大学, 工学部, 助教授 (40029294)
鈴木 祥之 京都大学, 防災研究所, 助教授 (50027281)
藤原 悌三 京都大学, 防災研究所, 教授 (10026031)
野中 泰二郎 京都大学, 防災研究所, 教授 (60027224)
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| Keywords | 兵庫県南部地震 / 柱はり仕口 / 塑性変形能力 / 溶接 / ひずみ速度 / スカラップ |
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| Research Abstract |
ノースリッジ・兵庫県南部両地震において続出した溶接柱はり仕口破断に着目し、「溶接法」、「載荷速度」、「載荷履歴」の3つの切り口から、その原因を同定することを本研究の目的としている。本研究は以下の7ステップから構成されており、このうち本年度は(1)〜(3)と(4)の一部を実施した。
(1)柱はり仕口に対する既往の実験結果の収集とデータベースの構築
(2)兵庫県南部地震における柱はり仕口被害実態詳細調査
(3)スカラップ形状を変数とした柱はり仕口の準備的載荷実験
(4)エンドタブ形状を変数とした柱はり仕口の準静的載荷実験
(5)載荷速度を変数とした柱はり仕口の動的載荷実験
(6)数値シミュレーションによる柱はり下フランジ溶接部に作用するひずみ速度レベルの推定
(7)実験結果の分析と最終成果の取りまとめ
(1)柱はり仕口に対する既往の実験結果をを調査し、この結果をまとめたデータベースを構築した。このデータベースをもとにした分析から、柱はり仕口がもつ耐震性能(塑性変形能力、エネルギー消費能力)は大きくばらつく(変動係数にて0.5以上)ことを明らかにした。
(2)兵庫県南部地震における柱はり仕口被害を分析し、仕口破断の起点は主として、スラカップ底、エンドタブ、溶接止端、溶接金属に分類されることを示すとともに、幾つかの被害建物を対象に、損傷箇所数と破断起点の関係を明示した。
(3)スカラップ形状が柱はり仕口の耐震性能にどれほど影響するかを調べるために、従来から用いられてきた形状と二種類の改良型と呼ばれる形状に対して準静的実験を実施した。その結果、改良型を用いることによって耐震性能は向上し、累積塑性変形(エネルギー消費能力)にして約2倍弱の増加が見込めることを明らかにした。
(4)兵庫県南部地震で被災した建物を対象とした予備地震応答解析から、柱はり仕口のはり端近傍におけるひずみ速度は概ね15〜20%であることを示した。
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[Publications] 中島正愛: "兵庫県南部地震と米国ノースリッジ地震における鉄骨造建物柱はり接合部破断現象とその比較" 京都大学防災研究所年報. 第39号. 11-21 (1995)
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[Publications] 中島正愛: "Post-Earthquake Analysis of Steel Buildings Damaged During the 1995 Hyogoken-Nanbu Earthquake" Proc.of the Fifth International Colloquium on Stability and Ductility of Steel Structures. (掲載予定). (1997)
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[Publications] 日下彰宏,他: "梁破断を考慮した鉄骨平面骨組の挙動と信頼性評価" 日本建築学会構造系論文報告集. 第493号(掲載予定). (1997)
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[Publications] 中島正愛,他: "Classification of Damage to Steel Buildings Observed in the 1995 Hyogoken-Nanbu Earthquake" Engineering Structures. 第19巻(掲載予定). (1997)
