2012 Fiscal Year Annual Research Report
コンクリート系骨組への制振ダンパーの活用に関する研究
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12J03708
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
毎田 悠承 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Keywords | 鉄筋コンクリート構造 / 制振ダンパー / 鋼板 / スタッド / 異形鉄筋 |
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| Research Abstract |
本年度はブレース型ダンパー(以下,単にダンパー)を取り付けた鉄筋コンクリート骨組全体の計画と,鉄筋コンクリート骨組とダンパーの接合方法の検討を行った.
まず,ダンパーを取り付けた鉄筋コンクリート骨組において,梁に作用する軸方向力に対処する接合方法の検討を行った.ブレースなどが入らない純ラーメン鉄筋コンクリート造建築物では梁に軸力は生じないが,ブレース型ダンパーを取り付けた構面では,ダンパーカの水平成分が軸力として梁に作用するため,鉄筋コンクリート骨組の耐力や損傷に影響を与えることが予想される.鉄筋コンクリート部材に損傷が生じると接合しているダンパーも本来の性能を発揮できない.その問題を解決するため,鉄筋コンクリート梁・柱部材の中に,ダンパーから連続した小さい断面の鋼部材(鋼板もしくは異形鉄筋)を埋め込み,ダンパーから骨組への力の伝達を直接行うことにした.
以上の骨組計画を背景に,梁に作用する軸方向力を再現しうる境界条件を採用し,ダンパーを組み込んだ1層1スパンの鉄筋コンクリートフレームの繰り返し静的載荷実験を行った.実験の結果,梁・柱内部に鋼板もしくは異形鉄筋を通すことで,ダンパーによる付加軸力が生じても鉄筋コンクリート部材の損傷は制御できることが確認された.さらに,鋼板または異形鉄筋を通すことで,大変形を経験した後でも除荷をすれば修復可能な損傷度までコンクリートのひび割れ幅が閉じることがわかった.一方,内部に鋼を通さない試験体では大変形を経験した後,除荷してもひび割れは大きいままで,ダンパー接合部の変形も大きいことが確認された.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
交付申請書に記載した「本年度の研究実施計画」どおりに研究が進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度までの研究成果により,ダンパーによる付加軸力が作用しても小断面の鋼部材を鉄筋コンクリート部材内部に通すことでの,骨組とダンパーともに有効に機能することが確認されている.来年度以降はダンパー付き鉄筋コンクリート立体架構の振動台実験を行うことで本接合方法の動的挙動について検討を進める.また、接合部の有限要素法解析モデル,および建物全体の耐震性能を検証するために必要な接合部のバネモデルを構築する.
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