建築骨組の激震時崩壊挙動の解明とそれに基づく性能指定型耐震設計法

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09305037
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 上谷 宏二 京都大学, 工学研究科, 教授 (40026349)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田川 浩 京都大学, 工学研究科, 助手 (70283629) ; 桝井 健 京都大学, 工学研究科, 助手 (60263109) ; 小林 正実 滋賀県立大学, 環境科学部, 助手 (50186772) ; 大崎 純 京都大学, 工学研究科, 助教授 (40176855) ; 竹脇 出 京都大学, 工学研究科, 助教授 (20155055)
• Keywords: 崩壊挙動 / 性能設計 / 限界状態設計 / 耐震設計 / 不安定挙動

Research Abstract

本研究の目的は,以下のような項目について研究を実施し,建築骨組の激震時崩壊挙動の解明と新しい性能指定型耐震設計法の開発を行うことにある。
(1)動的水平外乱を受ける多層骨組の崩壊挙動の解明と種々の限界条件の導出
(2)動的水平外乱を受ける多層骨組の上記限界条件の振動台実験による検証
(3)(1)の理論に基づく激震時限界状態に対する性能指標の設立
(4)(3)の激震時限界状態性能指標に対する性能指定設計法の開発
本年度において以下の成果を得た。
1.動的水平外乱を受ける多層骨組の骨組下層部複数層に渡る柱たわみ弓形変形モードの発生による変形集中メカニズムを理論的に解明し,その抑止条件を導出した。
2.独自の弾塑性応答のモーダル解析プログラムを用いて,弓形変形モード発生限界近傍の種々のパラメター領域での数値解析を実施し,発生限界条件の妥当性および精度を検証した。さらに,新たな挙動特性の存在についても検討する。
3.3層1スパン模型骨組について,鉛直荷重作用下での振動台実験を行い,上記弓形変形モード発生限界条件・変形集中抑止条件を検証するための予備的検証を行った。
4.せん断型構造物モデルについて,層の塑性率制約条件を満足するように設計した層の力学的特性を,新たに開発した縮約モデル-骨組逆置換法のプロトタイプにより骨組部材特性へと置換する新しい性能指定設計法を展開した。

Research Products

• [Publications] K.Uetani: "Criteria for Suppression of Deformation Concentation of Building structures imder senere Earthquake" Engineering Structures. 20・4-6. 372-383 (1998)
• [Publications] K.Uetani: "Seismic Design Method Baseduor the Symmetry Limit Theory for Moment Resisting Frames" Proc.of the 2nd International Conf.of STEESA. 100-107 (1997)
• [Publications] 上谷宏二: "薄肉構造物解析のための高次多項式内挿変位関数を用いた完全適合型長方形平板有限要素" 日本建築学会構造系論文集. 501. 57-63 (1997)