2015 Fiscal Year Annual Research Report
大振幅地震動に対する伝統木造住宅の倒壊挙動の解明と耐震安全余裕度の定量化
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15H02275
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
林 康裕 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70324704)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
多幾山 法子 首都大学東京, 都市環境科学研究科, 准教授 (10565534)
吹田 啓一郎 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70206374)
杉野 未奈 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80758368)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 伝統木造建物 / 倒壊余裕度 / 生物劣化 / 耐震補強 / 静的加力実験 / ３次元解析法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
[劣化要素実験] 解体住宅より切り出した劣化を含む部材、柱・梁接合部、部分架構を試験体として使用し、その限界性能を静的加力実験よって確認することで、生物劣化が倒壊限界性能に及ぼす影響を定量的に明らかにする。H27 年度は、解体住宅より切り出した部材の非破壊試験について検討を行った。しかし、完全非破壊型の材料試験法による材料特性の推定精度にはばらつきが大きかったため、より詳細な検討を行うこととした。具体的には、これまで開発してきた打音法や応力波伝播法に加えて、超音波法や衝撃弾性波法を加え、各手法から得られる材料定数の比較を行うとともに、材料特性を推定する上での検討課題を明らかにした。
[架構実験] 実建物の安全余裕度を把握するために、加力方向に対する直交方向の部材の拘束効果や、層間の連成効果などの立体効果や、柱脚の浮上り・滑動の拘束効果を明らかとする。そこで、H27 年度は、１列３段型の典型的な京町家を想定した２層軸組架構の1 方向静的水平加力実験を実施した。実験においては、平面架構を標準試験体とし、礎石の仕上げの有無、柱脚の拘束方法の違い（石場建て、ホールダウン金物による固定、根がらみによる拘束）、補強の有無などの仕様を変化させて、種々の拘束効果を調べるための実験を行った。
[解析] 木材の異方性、材料非線形、接合部のめり込み・剥離・滑りなどを含む接合部の強非線形挙動を考慮し、架構の崩壊に繋がる可能性のある接合部の破壊限界を把握するための3 次元解法を構築する。本年度は、鼻栓仕様・ 栓仕様・ほぞ形状・差鴨居のせいなどをパラメータとした、申請者らが実施した柱・差鴨居接合部の曲げ実験のシミュレーション解析を行い、実用的な精度までモデル化する方法について検討した。そして、3次元骨組み解析プログラムを用いて、実大2 層平面骨組の大変形水平加力実験のシミュレーション解析を行った。
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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
[劣化要素実験]
H27 年度において、解体住宅より切り出した部材の非破壊試験について検討を行った。しかし、既往の完全非破壊型の材料試験法によって推定される材料特性には、大きなばらつきが生じてしまうことが明らかとなった。その一方で、超音波法や衝撃弾性波法など、新たな推定手法を適用・開発することで、ばらつきを生ずる原因が理論的に明らかとなりつつある。すなわち、当初、考えていた研究計画とは異なったが、期待しなかった大きな成果が得られつつある。
[架構実験] 実建物の安全余裕度を把握するために、加力方向に対する直交方向の部材の拘束効果を実験的に検討することとしていた。しかし、申請時の予算から減額されたこと、並びに、費用対効果の観点から、直交部材の拘束効果の影響を模擬した拘束条件を実験に導入するなど、実験方法を簡易化して実施することとした。研究成果としては、概ね順調に上がっている。
[解析] 当初計画どおり、順調に進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
[劣化要素実験] 超音波法や衝撃弾性波法を用いた、独創的な非破壊型材料試験法の確立を目指す。
[架構実験] 実建物の安全余裕度を把握するために、加力方向に対する直交方向の部材の拘束効果を実験的に検討することとしていた。しかし、申請時の予算から減額されたこと、並びに、費用対効果の観点から、直交部材の拘束効果の影響を模擬した拘束条件を実験に導入するなど、実験方法を簡易化して実施することとした。
[解析] 概ね、当初計画どおりすすめる。
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Research Products
(12 results)
