建築骨組の地震時限界性能応答解析におけるモデルと解析法の予測信頼度の評価

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650573
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 森迫 清貴 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 教授 (90127168)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 辻 聖晃 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 講師 (00243121)
• Keywords: 解析モデル / 梁-柱有限要素モデル / 等価せん断モデル / 地震応答解析 / 上下地動 / 立体骨組解析 / 予測精度 / 応答のばらつき

Research Abstract

建築構造設計において,使用される構造解析法,解析プログラムおよび解析に伴うモデル化によるばらつき・信頼度に関する課題は,現在の性能規定型設計への移行に伴い,今まで以上に重要となりつつある。特に,全体崩壊や骨組に組み込まれたブレースの座屈挙動などの終局限界状態の予測,強地震動に対する動的応答予測などでは,評価対象とする応答量によっては,解析法,解析モデルによる差異は無視できないものとなる可能性が高い。本研究の目的は,今後増加すると考えられる制振デバイス等をもつ骨組も含めた,多層建築骨組を対象として,強地震動をうける骨組の解析法,解析モデルによる応答解析結果の違いを例示し,応答信頼性指標を確認する方法に関するばらつき・信頼度について考察することである。本年度は,梁-柱有限要素モデルについて,その精度検証と適用範囲の拡張に重点をおいて研究を遂行した。その結果を要約すると,以下のようになる:1)平面梁-柱有限要素モデルは小型鋼骨組の振動台実験の挙動をひずみ応答のレベルまで十分に予測可能である。ただし,構面外への変形の進展もあり,立体骨組モデルでの解析も必要である。(立体解析も行い,その成果を投稿準備中である。);2)梁-柱有限要素モデルでは一軸応力ひずみ関係モデルの設定の仕方で応答が,かなり異なる場合がある。;3)鉄筋コンクリートと鋼の混構造山形体育館の地震応答解析では,上下地動の入力により,ひずみ応答がかなり大きくなる場合がある。当然であるが,こうした結果は等価せん断モデルでは得られない。;4)一軸応力ひずみ関係モデルを用いた立体梁-柱有限要素モデルによって,ねじれを伴うような鉄骨架構の実験挙動をかなりの精度で予測できる。

Research Products

• [Publications] 浅山昌彦: "学校体育館平面山形架構の地震時弾塑性挙動の梁-柱有限要素法による解析"日本建築学会大会学術講演梗概集. C1・構造III. 801-802 (2000)
• [Publications] 門藤芳樹: "平面梁-柱有限要素法による鋼骨組振動実験挙動の解析"日本建築学会大会学術講演梗概集. C1・構造III. 813-814 (2000)
• [Publications] 金尾伊織: "鋼立体ラーメン実験の梁-柱有限要素法による解析"日本建築学会大会学術講演梗概集. C1・構造III. 825-826 (2000)