2003 Fiscal Year Annual Research Report
ピロティ建物の崩壊メカニズムの解明及び地震被害を軽減する変形配分型構造の開発
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15360304
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| Research Institution | National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention |
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Principal Investigator |
張 富明 独立行政法人防災科学技術研究所, 地震防災フロンティア研究センター, 研究員 (30360366)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷 明勲 神戸大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (50155199)
久保 哲夫 独立行政法人防災科学技術研究所, 地震防災フロンティア研究センター, チームリーダー (20161664)
山下 忠道 独立行政法人防災科学技術研究所, 地震防災フロンティア研究センター, 研究員
河村 廣 神戸大学, 工学部・建設学科, 教授 (70031119)
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| Keywords | ピロティ建物 / 地震被害 / 崩壊性状 / 地動パルス / 構造制御 / 振動モード / 耐震設計 |
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| Research Abstract |
本研究は崩壊という観点からピロティ建物の耐震安全性を検討するとともに、変形配分型構造システムを開発し、建物崩壊を防止するための一つの方策を提示しようとするものである。
(1)ピロティ建物の崩壊メカニズムの解明:ピロティ建物の崩壊は第1階の耐力喪失によるものである。最大耐力以降の耐力低下あるいは負勾配を考慮した地震応答の検討が重要と思われる。本研究ではまず収束計算が必要とはしない数値積分法を開発し(土木学会応用力学論文集)、鉄筋コンクリート橋脚やピロティ建物の柱部材の動的崩壊性状を検討した(13WCEEに投稿済み)。その結果、鉄筋コンクリート鉛直部材の動的崩壊は水平耐力のほかに長期軸力比や上下動の影響が大きいことを明らかにした。また、大きな被害をもたらす直下型地震動をそのピーク値(PGA,PGV,PGD)のみに基づく正負地動パルスで単純化し、1自由度弾塑性系の最大応答や必要耐力などを簡単な解析式より予測できる可能性を示した(構造工学論文集)。
(2)変形配分型構造の基本性状:ピロティ建物の崩壊を防止するために、変形集中を防ぐ必要がある。変形配分型構造は建物にRCD機構を組み込んだものである。RCD機構は第1階において、上層階の耐震壁に斜柱を追加したもので、そのメカニズム的な変形によって変形の配分を行う。本研究では、まず変形配分型構造のモデル化を行い、その耐震設計法や耐震性能を検討し、新築建物や既存建物の耐震補強への適用を検討した(CONSEC'04に投稿済み)。次に、模型振動台実験を行い、建物の高さ方向での変形配分はRCD機構の斜柱の傾きのみに依存し、RC機構による変形配分の有効性を確認した(13WCEEに投稿済み)。
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