エネルギー入力性状による地震動の破壊力特性評価及び性能規定型耐震設計法への適用

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10750419
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 堀 則男 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (60292249)
• Keywords: エネルギー応答 / 入力地震動 / 破壊力特性 / 性能規定型 / 応答推定 / 瞬間入力エネルギー / 擬似動的実験

Research Abstract

地震動の破壊力は,構造物に及ぼす影響(構造物が受ける損傷)で評価すべきものであり,繰り返しの効果によって損傷を与える海洋型地震,瞬間的な過大入力を与える直下型地震ではその破壊力特性が異なっている。本研究では,地震動が及ぼす累積的な破壊力を表す指標として地震動入力エネルギー,瞬間的な破壊力を表す指標として瞬間入力エネルギーを用いており,構造物の性能規定型耐震設計の一手法として,エネルギー応答に基づいた手法の構築を目的としている。
解析的な検討の結果,瞬間入力エネルギーと応答変形には対応が見られ,大きなエネルギー入力の直後には変形も大きくなっていることが分かり,入力地震動の擬似速度応答スペクトル(弾性変位応答スペクトル)から瞬間最大入力エネルギースペクトルを推定し、構造物に対するエネルギー入力の評価ができた。以上の成果をふまえ,弾性時の擬似速度応答スペクトルを用いて弾塑性時の応答最大変形を簡便に推定する手法を提案した。
この手法を鉄筋コンクリート構造物及び免震構造物に適用した場合の地震時応答変形推定を解析的に行い,概ね実用的な精度で推定ができることを確認した。さらに,既往の応答推定手法である等価線形化法との比較も行った。
また,東北大学所有の実験システムにより,同型の鉄筋コンクリート造試験体に対する異なる特性の入力地震動による振動台加振実験及び擬似動的加力実験が進行中である。入力地震動は弾性応答スペクトルが同じで時刻歴特性の異なる模擬地震動を用いており,この実験から得られた結果についてエネルギー応答の検討を行い,地震動の破壊力特性の評価,提案した応答推定手法の妥当性の検討を行った。

Research Products

• [Publications] 本間史法: "瞬間入力エネルギーによる地震動破壊力特性の評価"日本建築学会東北支部研究報告集. 第62号. 467-470 (1999)
• [Publications] 堀 則男: "破壊力特性の異なる入力地震を受ける鉄筋コンクリート構造物の応答性状"コンクリート工学年次論文報告集. 第21巻. 1-6 (1999)
• [Publications] 堀 則男: "1自由度質点系による鉄筋コンクリート構造物の地震時応答変形推定手法"日本建築学会大会学術講演梗概集. C-2. 689-692 (1999)
• [Publications] 堀 則男: "継続時間の異なる入力地震動を受ける鉄筋コンクリート造柱の擬似動的加力実験"第4回都市直下型地震災害総合シンポジウム論文集. 215-218 (1999)
• [Publications] Norio HORI: "Damaging Properties of Ground Motions and Response Behavior of Structures based on Momentary Energy Response"12th World Conference on Earthquake Engineering. No.839 (2000)
• [Publications] 平出行秀: "免震構造の地震時最大応答変形推定"構造工学論文集. Vol.46B(掲載予定). (2000)