2006 Fiscal Year Annual Research Report
部材接合部に制震装置を配した損傷制御型PCa構造システムの開発
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16360276
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
田中 仁史 京都大学, 防災研究所, 教授 (20132623)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邉 史夫 京都大学, 工学研究科, 教授 (50026267)
西山 峰広 京都大学, 工学研究科, 助教授 (50183900)
河野 進 京都大学, 工学研究科, 助教授 (30283493)
中塚 佶 大阪工業大学, 工学研究科, 教授 (60107133)
倉本 洋 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (20234544)
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| Keywords | 損傷制御 / 制震装置 / エネルギー吸収装置 / PCaコンクリート構造 / 残留変形 / 自己復元性 / 損傷の局所化 / PC緊張材 |
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| Research Abstract |
耐震性能を高める制振デバイスを配して部材間接合部での滑りや回転を許容することで、地震時の耐震性能を向上させ、かつ地震後の部材損傷を最小限とすることが可能であるPCa造部材間接合部の開発を行い、こうした接合部を有する構造形式の設計法を確立することを目的とした研究を行った。特に,地震時のエネルギーを吸収するためのデバイスと地震時の復元力及び地震後の自己修元性を与えるデバイスを組合わせた構造形式のうち、波形鋼鈑をダンパーとして用いた構造形式を提案した。また,提案した構造形式を有するRC架構の載荷実験を行い、残留変形が十分小さいこと、エネルギー吸収が十分大きいこと、また、PCa部材自体のコンクリートのひび割れや圧壊・鉄筋座屈等の損傷が十分に低減されていることを確認し,最終年度への見通しを得た。具体的には,以下についての検討を行った。
・骨組や耐震壁構造において機能すると思われる波形鋼鈑について,材料実験を行いその性能確認を行なった。また,波形鋼鈑ダンパーを組み込んだPCaPC架構の載荷実験を行い,提案する構造形式が実際に機能することを確認した。
・PC鋼材量・緊張力・ダンパー性能を変数とした数値モデルを用いて提案構造形式の最適化を行った。ひび割れや圧壊等の損傷がどれほど主要な構造部材に進展するかを綿密にモデル化し、部分架構の変形性能と部材の損傷と関連づけた。
・解析では、米国を中心に開発が進んでいるOPENSEESを改良してPC架構に応用し,コンクリート・普通鉄筋・PC鋼材をそれぞれの復元力特性を有するばねで置き換えたファイバーモデルの開発を行った。
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