2017 Fiscal Year Annual Research Report
Study on Deterioration Behavior of Wooden Houses Subjected to Repeated Large Earthquakes and Proposal of the Evaluation Method
| Project/Area Number |
17H04943
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
山崎 義弘 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 助教 (70644425)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 木質耐力壁 / 静的載荷 / 繰り返し載荷 / ランダム載荷 / 劣化挙動 / 等価減衰定数 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
木造軸組構法住宅の主たる耐震要素である耐力壁の性能は、指針で定められた載荷方法に則って得られる”壁倍率”によって評価される。しかし、その載荷履歴は木質耐力壁の大変形域での繰り返し載荷による耐力やエネルギー吸収能力の劣化挙動を十分に把握できるものとなっていない。そこで本年度は、2種の耐力壁仕様（筋かい＋石こうボード耐力壁および合板耐力壁）に対し、様々な振幅の多数回繰り返し載荷実験を実施し、耐力とエネルギー吸収性能の劣化傾向を観察した。筋かい耐力壁は小振幅で受けた損傷が終局変形時耐力におよぼす影響が小さかった反面、合板耐力壁は小振幅で受けた損傷により終局変形時耐力が明確に低下することを確認した。合板耐力壁については、単調載荷、従来載荷、地震応答を模したランダム載荷の3種実験で得られた荷重－変形関係の包絡線に差異が生じたため、復元力特性のモデル化にあたっては載荷履歴の影響を考慮する必要があることが示唆された。また、上述した耐力の劣化傾向を記述する評価式の提案も行った。本評価式は、既往の累積損傷則を参考にしたものであるが、小振幅での損傷度が振幅拡大に伴って低減される傾向を新たに取り入れた点に特徴があり、実験結果を精度良く追跡できることを確認した。さらに、評価式の支配パラメータを経験最大変形を変数とした平易な関数に近似することで、任意の載荷履歴を受けたときの損傷度を予測することができるようになった。評価式の適用は、現在のところ筋かい耐力壁と合板耐力壁に限られるが、今後実験データを蓄積していくことで、評価式の支配パラメータに一定の傾向が見られ、より汎用性を高まることも考えられる。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初予定していたとおり、初年度は静的載荷実験に基づく耐力とエネルギー吸収性能の劣化傾向を記述する評価式を構築することができた。これにより、次年度に実施する振動台実験の事前検討に必要なデータが揃い、今後の研究計画を円滑に進めることができるようになった。
|
| Strategy for Future Research Activity |
初年度に構築した、耐力とエネルギー吸収性能の劣化傾向の評価式は、静的載荷実験に基づくため、動的載荷時の応力上昇を考慮していない。種々の構造要素における動的載荷時の応力上昇は、速度に比例した抵抗力を発揮する線形ダッシュポットの並列付与で概ね再現できることが知られているが、そのようなモデル化手法が多数回の繰り返し載荷を受ける木質耐力壁にも有効であるか否かは、吟味する必要がある。特に、動的ランダム載荷時は等価な固有周期が刻々と変化するため、非線形時刻歴解析における適切な粘性減衰モデルの設定にも直結する課題であり、今後更なる動的実験を実施することで検討する必要がある。
|
Research Products
(9 results)
