2017 Fiscal Year Annual Research Report
建築ストックの有効活用を目指した局所変形制御型耐震補強法とその設計法の開発
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16H06108
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
倉田 真宏 京都大学, 防災研究所, 准教授 (70624592)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 建築構造・材料 / 耐震 / 補強 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
成熟社会における建築ストックの有効活用を命題に，鋼骨組を対象として，事業継続性を担保する低負荷な耐震補強法を開発している．本補強法の特徴は，既存骨組の損傷限界を決定する脆弱箇所の変形を集中的に低減し，耐力の上昇を巧みに抑えながら骨組全体の耐震性能を高めることにある．一方，現行設計法の考え方に拠れば，耐力や剛性の向上が補強の主な効果として評価されるため，脆弱箇所の変形低減を設計で十分に考慮するには，新しい設計法が必要となる．本研究では，脆弱箇所を含む建物の一部を対象とした変形低減効果の評価実験環境を整備し，数値解析による検討と合わせて，低負荷な耐震補強法に見合った設計法の開発とその実証に取り組む．
平成29年度は前年度に構築した数値解析モデルを利用して，補強部材の取り付けによって生じる応力の再分配等検討し，補強機構を設計した．補強の対象とする部分架構に補強機構を取り付け，数値解析で想定する補強の効果を実験で確認するとともに，補強前と補強後の損傷の進行度や最大変形能力の差を定量的に把握した．梁要素からなる簡易な骨組モデルを構築し，提案する補強機構の解析モデルと組み合わせ，骨組頂部の変位を増分させる弾塑性静的増分解析および地震応答解析を実施した．補強による変形能力や梁端部の正曲げ塑性回転角の低減を評価するとともに，建物全体変形と脆弱箇所の応答量に注視して補強の効果を統計的に整理した．また梁端部の全塑性化後の補強効果の検証する部分架構モデルを構築し，梁端部の塑性変形角，層間変形角及び耐震補強機構の耐力の関係式の導出するとともに，局所変形の制御を指向する設計法の開発に着手した．
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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
有限要素法解析モデルの構築において、耐震補強法による補強前後での内力分布変化を定量的に評価するために必要な部分架構に関する実験データに不足があることが判明したが，追加の部分架構実験によりデータを取得した。
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| Strategy for Future Research Activity |
局所変形の低減を指向した耐震補強設計法を構築し，予備検証用試験体の実験を実施する。当初の目標では，局所変形と同実験結果を参照して，弾性域，塑性域，梁端破断後の大変形域のそれぞれにおいて性能（設計）目標を設定可能な耐震補強設計法の枠組みを検討する。さらに，耐震補強設計法の精度検証を目的として，各変形域毎に性能目標を設定した補強機構を設計し，準静的実験において，その目標達成度を確認する。
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