2005 Fiscal Year Annual Research Report
地震波による木造住宅の破壊・倒壊過程シミュレーション手法の確立
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16380114
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
太田 正光 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (20126006)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安藤 直人 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (90125980)
佐藤 雅俊 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 助教授 (90302588)
吉原 浩 島根大学, 総合理工学部, 助教授 (30210751)
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| Keywords | 木造軸組住宅 / 地震 / 倒壊過程 / 通し柱 / ほぞ穴 / 断面欠損 / 塑性挙動 / 拡張個別要素法 |
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| Research Abstract |
本研究は、重大な被害をもたらす、木構造物の大地震における倒壊のプロセスをコンピュータでシミュレート可能とするための環境を整えることをその最終目標とするものである。
解析手法として、個別要素法を土台に、これを改良して、木造軸組構造体の倒壊過程をシミュレート出来るように工夫している。現段階で、骨組み構造体の倒壊過程を定性的にシミュレート可能な段階にまではこぎ着けている。
本年度は前年に引き続き、定量的シミュレートのために必要となるデータを、実験的に求め、実測データと、計算機によるシミュレート結果との整合性を高めるための、パラメータ決定法の確立を目指した。在来軸組工法では強度上の配慮から、四隅には通し柱を配置するように規定している。しかしながら、昨今、CADベースのプレカット工作機械によって、柱-梁のほぞ接合部は設計図面から自動的に形状が決まってしまったりして、通し柱に発生する断面欠損も非常に大きくなってきている。この場合、部材の途中で破壊する可能性が強まるが、挙動が不明であるので、断面欠損の大きな通し柱に対して、期待される強度を担保出来るか否かの確認と、負荷した場合の変形・破壊挙動を明らかにする実験を行った。単ほぞ穴から四方差しまでのほぞ穴に対して、実大寸法の断面をもつスギ柱材の曲げ試験を行い、見かけのヤング率、曲げ強度等を求めた。その結果、ほぞ穴の程度に応じてヤング率ならびに強度は低下するが、ヤング率の低下率は意外に少ないことが判明した。また、破壊力学を採用するほどの応力集中は発生していないように考察された。
またこれとは別に、破壊の開始点となるようなき裂を持つ材料の粘り強さを明らかにするため、接合部の挙動因子をモデル化する試みを行い、成果を得た。
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