2007 Fiscal Year Annual Research Report
地震動評価に係る圧倒的不確定性存在下における耐震部材の開発とその性能開示
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17686039
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
秋山 充良 Tohoku University, 大学院・工学研究科, 准教授 (00302191)
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| Keywords | 高強度コンクリート / 高強度鉄筋 / プレストレス / 耐震設計 / 地震リスク / 地震時保有水平耐力 |
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| Research Abstract |
開発した超高強度RC柱部材の年損傷確率を以下の手順で算定し,普通強度RC柱部材のそれと比較した.
1.建設地点の選定と設計条件の設定:建設地点は,日本全国から任意に10箇所を選定した.対象構造は,上部構造は連続鋼鈑桁橋を想定し,地盤はI種地盤上に位置すると仮定した.そして,普通強度構成材料を用いて単柱式RC橋脚を耐震設計する.耐震設計する際は,現行の道路橋示方書の基準を満足するようにした.その上で,同じ断面諸元,鉄筋量のもとで,コンクリート圧縮強度を120N/mm^2,軸方向鉄筋降伏度を785N/mm^2,横拘束筋降伏強度を1400N/mm^2としたRC橋脚を耐震設計した.
2.確率的地震ハザード曲線の作成:地震ハザード評価コードSHEATを用いた.
3.時刻歴波形の合成とフラジリティカーブの作成:着目する地震動強さに対応した地震波(加速度時刻歴波形)を作成した.ここでは,振幅と位相のばらつきを考慮した地震波を合成した.任意の地震動強さの作用に対するRC橋脚の条件付損傷確率(終局変位を超過する確率)を表すフラジリティカーブを作成する.
4.年損傷確率の算定:ハザード曲線とフラジリティカーブの数値積分により,RC橋脚の年損傷確率を算定する.建設地点の選定にもよるが,普通強度構成材料および超高強度構成材料を用いたRC橋脚の年損傷確率をそれぞれpf<1,n>とpf<1,h>とすると,(pf_<1,n>/pf_<1,h>)はおよそ10〜500となった.1.〜4.のプロセスでは,地震動の生起から構造物位置への地震動の伝播,そして構造物の応答評価に係わるばらつきを一元的に扱うことができる.
地震動評価に係わる圧倒的な不確定性の存在下でも,超高強度構成材料を用いたRC部材は,地震時の年損傷確率を大きく低減できる可能性を示すことができた.
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