梁曲げ降状先行型鉄筋コンクリート造建築物の耐震信頼性に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650579
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 長田 正至 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (40282959)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前田 匡樹 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30262413) ; 田才 晃 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (40155057)
• Keywords: 鉄筋コンクリート / 地震 / 信頼性 / 部材耐力 / ばらつき / 梁 / 軸伸び変形 / 梁降伏型崩壊機構

Research Abstract

本研究では、梁曲げ降伏型鉄筋コンクリート造建築物に対して想定される破壊モードと実被害との相違が発生した原因を解明するとともに、想定した崩壊形を確実に実現するための設計法に役立つ資料を提供することを目的に、以下の検討を行った。
(1)前年度に引き続き、梁降伏先行型崩壊形として設計されたRC建物について、部材耐力のばらつきを考慮して想定した崩壊形を確実に実現するための条件について検討した。梁・柱部材の各耐力を確率変数とした骨組み解析を行い、設計用割増係数と層崩壊形などの望ましくない崩壊形の発生確率について検討した。その結果、骨組の崩壊形の発生確率には、柱梁耐力比や骨組の不静定次数(層数、スパン数)が影響を及ぼすこと、崩壊形の発生確率には地震力の動的な影響が大きいものの、現行の設計指針の柱梁耐力比を用いると概ね信頼性指標β=2程度で層崩壊が防止できることなどが明らかとなった。これらの結果を整理して、建物に要求する信頼性指標と設計用割増係数の関係を定式化した。
(2)前年度までに行った部材実験結果を整理・分析して、梁の軸伸び変形とそれによる拘束軸力の発生メカニズムを明らかにし、部材モデルを構築した。このモデルに基づき、兵庫県南部地震において梁降伏が予測されたにもかかわらず、柱に過大な損傷を生じた被害建物について、弾塑性地震応答解析を行い、梁の軸伸び変形による拘束軸力により柱のせん断力が増大し、柱に過大な損傷を生じさせる原因となることを明らかにした。また、梁の軸方向仲びを考慮したRC骨組のパラメタリックな地震応答解析を行い、柱の損傷を防止するために必要な設計用応力の割増係数を定式化した。
以上から、RC建物について梁曲げ降伏型全体降伏機構を、設定した信頼性で実現するために必要な設計用応力の定式化を行い、耐震設計に有用な資料としてまとめた。

Research Products

• [Publications] 鄭文淑, 前田匡樹, 田才晃, 長田正至: "RC造建築物の地震応答解析による被災度と残余耐震性能の関係"コンクリート工学年次論文報告集. 第23号・第3号. 1219-1224 (2001)