2003 Fiscal Year Annual Research Report
地震動を受ける構造物の損傷を適切に評価できる地震動強さの指標に関する研究
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15560497
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
松村 和雄 鹿児島大学, 工学部, 教授 (50038014)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中原 浩之 鹿児島大学, 工学部, 助手 (60315398)
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| Keywords | 応答スペクトル / 最大地動加速度 / 最大地動速度 / 力積 / 損傷 / 強震記録 / 多層建物 / 塑性率 |
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| Research Abstract |
建築物の最大応答や損傷の程度を調べるには、強震記録を用いる時刻歴応答解析が最も信頼度の高い方法である。そのためには、地震動の強さを設定する必要があるが、これまではその適切な基準がなかった。そこで、国内外の73個の強震記録を用いて、地震動の強さを表す8個の指標について、固有周期Tが0.1〜1.0(s)の範囲で、建築物の損傷との関係を調べた。
1自由度系での検討では、バイリニア型復元力特性を持つ建物の損傷のレベルを塑性率で規定して、地震動の強さの指標との相関を相関係数を用いて比較検討した結果、1)Tが小さいときには相関が大きいが、Tが大きくなると相関が小さくなるのは、最大地動加速度、累積力積値、加速度の2乗平均値で、2)Tが小さいときには相関が小さいが、Tが大きくなると相関が大きくなるのは、最大地動速度、最大地動変位、スペクトル強度、速度応答スペクトルであった。3)Tの全域でほぼ相関係数が0.8以上と高い相関を示すのは、本研究で新たに定義した、最大力積を固有周期で修正した修正最大力積値であり、これが地震動強さの基準として最適であることが分かった。
多層建物の損傷との相関を知るために、3質点系と5質点系と7質点系の建物について、建物は剛性分布がAi分布に従い、各層がバイリニア型復元力特性を持ち、建物の損傷の指標は層の塑性率の最大値が限界塑性率となるときの1層の降伏せん断力として解析し、比較検討した結果、1)最大地動加速度は1次固有周期T1が小さいときは相関が高いが、T1が長くなるに従って相関が低くなる、2)最大地動速度はT1が長いと相関が高いが、T1が小さくなると相関が大きく低下する、3)修正最大力積値はT1に関係なく相関係数が0.8以上あり、地震動強さの基準として最適であることが分かった。
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