2003 Fiscal Year Annual Research Report
過大な地震入力を受ける鉄筋コンクリート造建築物の損傷進行と耐震性評価
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14550563
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
久保 哲夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20161664)
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| Keywords | 耐震構造 / 耐震設計 / 建築構造 / 鉄筋コンクリート構造 / 地震応答 / 弾塑性応答 / 過大入力 / 損傷評価 |
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| Research Abstract |
鉄筋コンクリート造建物を対象として、強震地動入力時に励起される弾塑性応答と地震時応答によって建物応答で消費されるエネルギーの相関を応答シミュレーションによって解析し、建物が過大な地震入力を受ける際、弾塑性応答が励起されて倒壊・崩壊に至る過程を検討する。建物に曲げ降伏、せん断破壊等の損傷が形成され、倒壊・崩壊に至る条件を応答変形で規定する。本研究では、建物が倒壊・崩壊に至る終局の状態を、応答が定められた応答塑性率に到達するものとして定める。
入力地震動としては、我が国の超高層建物等の耐震性能を検証する時に用いられる"極めて稀に生じる"とされる地震動アンサンブルとし、これに2種の立地地盤種別を設定した。建物の弾塑性応答と消費されるエネルギーとの相関を統計的に考察するため、定められるスペクトル特性を有する模擬地震動波形20例のアンサンブルを作成し、解析に用いた。消費されるエネルギーとしては、応答が倒壊・崩壊に至るクリティカル応答を生じるまでの時間内に消費される総エネルギー、復元力機構によるエネルギーならびに最大応答を更新する履歴によるエネルギーを取りあげ、評価量とした。
本年度の成果の概要は、以下の点にまとめられる。
(1)系の履歴によって消費されるエネルギーと系に励起される弾塑性応答の間には、相関性が認められる。
(2)最も弾塑性応答と関連が強い応答を更新する履歴での消費エネルギーと最大弾塑性応答の相関は高く、次に系で消費される総エネルギーと最大弾塑性応答の相関が高い結果が得られた。
(3)倒壊・崩壊に至るとする応答が励起される地震動継続時間は、波形ならびに系に設定する破壊形式によってばらつきを有し、統計的に有意な評価結果は得られなかった。
(4)建物系の周期、建物の終局時崩壊形式による評価のばらつきには、ある傾向が認められるが、定量的な評価については結果を得られず、継続検討事項とされた。
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[Publications] 奥田 雄樹: "強震時に建物で消費されるエネルギーと弾塑性応答の相関"2003年度日本建築学会大会学術講演梗概集. (CD-ROM). 399-400 (2003)
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[Publications] 山本 純也: "減衰性をパラメータとするR/C造建物の消費エネルギーと弾塑性地震応答"2003年度日本建築学会大会学術講演梗概集. (CD-ROM). 401-402 (2003)
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[Publications] Maged A.H.Etawa: "A Study on Fluctuation of Axial Load of Columns with A Moment-Resisting Medium-Rise RC Building Subjected to Bi-Directional Strong Ground Motion"日本建築学会構造系論文集. 第572号. 123-130 (2003)
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[Publications] 久保 哲夫: "架構に計画する強度をパラメータとした靱性型R/C造中層建物の2方向入力時の柱変動軸力"日本建築学会東海支部研究報告集. 第42号. 169-172 (2004)
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[Publications] 久保 哲夫: "強震地震時のR/C構造物の弾塑性応答と系で消費されるエネルギー"日本建築学会東海支部研究報告集. 第42号. 173-176 (2004)
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[Publications] Fuming Zhang: "Vertical Resistance of RC Piers Subjected to Simultaneous Horizontal and Vertical Ground Motions"Proceedings of the Asia 2004 Conference on Earthquake Engineering. Volume 2. 21-32 (2004)
