履歴ダンパーを含む鉄骨造建物における層への消費エネルギー分配特性

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10450204
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 中島 正愛 京都大学, 防災研究所, 助教授 (00207771)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吹田 啓一郎 京都大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70206374) ; 辻 文三 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70031101)
• Keywords: 鉄骨骨組 / 履歴ダンパー / 変形制御 / 最適剛性

Research Abstract

本研究では、履歴ダンパーを含む鉄骨造建物の耐震設計法の確立をめざすことを命題に、以下の研究課題を設定した。
(1)低降状点鋼からなる履歴ダンパーの復元力特性の定量化とモデル化
(2)せん断パネル履歴ダンパーを含む鉄骨骨組要素の動的応答実験
(3)履歴ダンパーを含む多層鉄骨造骨組における、各層ダンパーに要求される消費エネルギーと最大層間変形予測
このうち最終年度である平成11年度では(3)を実施し以下の成果を得た。
高さ方向に対する、履歴ダンパーの耐力・剛性分布と主骨組の耐力・剛性分布が与えられたとき、各層ダンパーに要求される消費エネルギーと最大層間変形がどのように変動するかを一連の数値解析から検討し、以下の知見を得た。(1)各層ダンパーが一様にエネルギーを消費し、またその結果として最大層間変形が全層にわたって一様になるための最も支配的な条件は、主骨組が有する耐力であり、主骨組が弾性に留まっている限り、これら一様性は確保できる。(2)主骨組が降状すると、降伏層の剛性が激減するので、その層への変形集中が助長される。(3)(2)の所見は、履歴ダンパーの消費エネルギーや最大変形の層分布の一様性は、入力が大きいほど損なわれることを意味する。

Research Products

• [Publications] Nakashima M.: "Moment Redistribution Caused by Beam Fracture in Steel Moment Frames"Journal of Structural Engineering, ASCE. 126・1. 137-144 (2000)
• [Publications] Nakashima M.: "Reevaluation of Seismic Capacity and Demand on Beam-Column Connections of Japanese Moment Frames,-Action After the 1995 Hyogoken-Nanbu (Kobe) Earthquake"Proceedings of the Second European Conference on Steel Structures. #67. (1999)
• [Publications] 中島正愛: "鋼構造建築物・部材に要求される塑性変形の定量化に向けて"第3回鋼構造物の非線形数値解析と耐震設計の応用に関する論文. 1-16 (2000)
• [Publications] 中島正愛: "日本鋼構造協会報告書"日本鋼構造協会. 321 (1999)