鉄筋コンクリート柱の軸力保持能力喪失を考慮できるフレーム解析手法の開発

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15760430
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: 中村 孝也 東京都立大学, 工学研究科, 助手 (50305421)
• Keywords: 鉄筋コンクリート建物 / 層崩壊 / せん断破壊 / 軸力保持能力喪失 / フレーム解析 / 荷重低下 / 動的解析 / 静的解析

Research Abstract

鉄筋コンクリート(RC)建物の層崩壊は,大地震時において旧耐震基準によって設計された古い建物に生じる最も危険な被害形態であり,その原因は,せん断破壊した柱が軸力保持能力を喪失して鉛直方向に崩壊することであると考えられる。現在でも旧基準により設計されたRC建物は多数存在しており,今後大地震が発生した際に同様の被害が生じる可能性が大きいため,これらの建物の大地震時における応答性状を把握しておく事は非常に重要である。しかしながら,過去にせん断破壊型RC柱の崩壊を考慮してフレーム解析を行った例は非常に少なく,RC建物が崩壊に至る過程はいまだ明らかになっていない。フレーム解析においてせん断破壊型RC柱の崩壊を表現するためには,最大耐力以降における荷重低下や軸力保持能力喪失時の水平変形等を部材モデルに取り入れることが重要となる。そこで,平面ラーメン骨組を対象として柱,梁を線材で置換し,柱にせん断破壊を表現するための非線形バネを配置し,このせん断バネによってそれらを考慮できる解析プログラムの作成を行った。また,旧基準建物中の柱の地震時の実挙動を把握しておくことが重要であるため,旧基準RC柱の1/2縮小模型試験体を製作し,併せて実験計画を作成した。今後,試験体の加力実験を行う予定である。その後,実験結果を用いた動的解析によって過去の地震で被災したRC建物の実被害を再現し,崩壊過程を明らかにすることを目指す。また,現在建物の設計は主として静的解析により行われているため,静的解析においても最大耐力以降における荷重低下を考慮する必要があるが,その手法は確立されていない。そこで,静的解析により,荷重低下域における一般的な建物挙動を検討することも目的とする。