ハイブリッド実験による中空断面コンクリート系高橋脚のレベルII地震時性能評価

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10450167
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 家村 浩和 京都大学, 工学研究科, 教授 (10026362)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 良和 京都大学, 工学研究科, 助手 (10283623) ; 井上 晋 大阪工業大学, 工学部, 助教授 (30168447) ; 五十嵐 晃 京都大学, 工学研究科, 助教授 (80263101) ; 渡邊 史夫 京都大学, 工学研究科, 教授 (50026267)
• Keywords: 中空断面 / コンクリート系橋脚 / 正負交番載荷実験 / 載荷履歴 / 変形成分分離

Research Abstract

本年度は、中空断面コンクリート系橋脚の基本的挙動をとらえるため、中空断面RC橋脚模型を用いて正負交番載荷実験を行った。その際、全体の変形におけるせん断変形量を計測するとともに、レベルI、レベルII地震動を念頭においた載荷履歴に関する検討も行った。本研究で得られた主な知見は次の通りである。
● 曲げせん断破壊を呈した模型実験結果について、その変形量を曲げ・せん断成分へと分離し、載荷ステップにおける各変形成分の推移について検討を行った。その結果、曲げ変形は繰り返し回数が増えても振幅が同じであればそれほど増えないのに対して、せん断変形は繰り返し回数とともに増大していくことなどが明らかとなった。
● 正負交番載荷用波形として、従来用いられている漸増型の他に、兵庫県南部地震のように大きな変位応答が地震開始すぐに生じる場合を念頭においた漸減型波形を用いた実験を行った。同じ供試体であっても、漸減型を用いた実験は曲げせん断破壊を呈しやすく、レベルII地震時を考える場合には、載荷履歴の影響も考慮すべきである。
● 実験では基部における鉄筋の引き抜けによる変形成分が大きい。実際の被災橋脚についても引き抜けの影響は無視できないものと考えられるため、繰り返しの影響を含む引き抜け挙動を解析的に表現する手法が必要となる。
● 分離した曲げ変形成分を入力波形としてファイバーモデル部材解析を行った結果、ほぼ実験結果と同様の履歴形状を表すことができる。ただし実験結果によると、せん断変形が全体変形に対して占める割合は大きい。すわなち、全体変形を追跡するためには、曲げだけではなくせん断変形も考慮できる解析手法を用いなければならない。

Research Products

• [Publications] 家村浩和・高橋良和ほか: "中空断面RC高橋脚の耐震性能に関する載荷実験" 第10回日本地震工学シンポジウム論文集. 2105-2110 (1998)
• [Publications] 家村浩和ほか: "鋼管・コンクリート複合構造橋脚の耐震性能に関する載荷実験" 第10回日本地震工学シンポジウム論文集. 2099-2104 (1998)
• [Publications] 家村浩和・高橋良和ほか: "中空断面RC橋脚の耐震性能に関する実験的検討" 土木学会第53回年次学術講演会講演概要集. 5. 1120-1121 (1998)
• [Publications] 高橋良和・家村浩和ほか: "中空断面RC柱の曲げ・せん断変形に関する一考察" 土木学会関西支部年次学術講演概要. 5(印刷中). (1999)
• [Publications] 渡邊史夫ほか: "横拘束された鉄筋コンクリート柱の地震時荷重に対する応答" 第3回都市直下地震災害総合シンポジウム論文集. 299-302 (1998)
• [Publications] 井上晋ほか: "PRCはり部材のせん断耐荷挙動に及ぼすプレストレスの影響" コンクリート工学年次論文報告集. 20・3. 313-318 (1998)