2018 Fiscal Year Research-status Report
荷重速度と繰り返し挙動を考慮した木質耐力壁の耐震性能評価に関する研究
| Project/Area Number |
17K14760
|
|---|
| Research Institution | Forest Research and Management Organization |
|---|
Principal Investigator |
鈴木 賢人 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 研究員 (80757055)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 木質耐力壁 / 釘接合部 / 動的効果 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
荷重速度の課題においては、昨年度の実験結果を基に、荷重速度の違いにより生じた荷重の増減（以下、動的成分）を抽出し、それが壁の変形の大きさと繰返し回数により、どのように推移するか調べた。動的成分-変形の関係は、微小変形範囲では線形に近い挙動を示し、壁が降伏変形に達するあたりから、逆S字型の履歴を示した。また、経験済みの変形範囲では動的成分はほとんどなく、処女変形領域のみで動的成分がみられた。また、昨年度作成した、耐力壁の繰り返し劣化を再現できる解析モデルに、動的成分を付加した解析モデルを作成し、過去に実施した振動台実験結果を対象にシミュレーション解析を行うことで、その妥当性を示した。
繰返し挙動の課題においては、昨年度作成した、耐力壁の繰り返し劣化を再現できる解析モデルは、各接合部の特性値を接合部実験により求める必要があったため、本年度は、釘接合に着目し、より簡易な実験で得ることができる木材の物性値のみを与えれば、釘接合部の特性値を得ることができないか試みた。まず、釘接合部の力学モデルはWinkler モデルで再現できるものとして扱った。木材の反力バネを非線形バネ(バイリニアモデル)として扱い、反力バネの特性値は、別途実施した木材の全面圧縮実験の結果から決定した。簡易化のため釘を弾性体として扱い、釘頭部に任意のせん断力を受けた時の釘長さ方向の各位置での変位は、弾性床上の梁理論によって求まる釘の変形モード形状が、せん断力の増加に対して比例的に増大すると仮定して求めた。すると、各反力バネの抵抗力は、フックの法則で簡易に得ることができる。以上の計算を全反力バネに対して行えば、釘接合部の荷重-すべり量関係を得ることが出来る。この方法により求めた釘接合部の荷重-すべり量関係は、改善の余地は残すものの、最大耐力を迎えるまでは、その包絡線と繰返し劣化挙動の傾向を再現できた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、耐力壁と接合部、両方に対する追加の動的加力実験を行う予定であったが、試験機の事情により実施できなかった。しかしながら、既に得た実験データから、改善の余地はあるものの、繰返し劣化挙動と速度依存性を再現できる解析モデルを作成し、当初の計画通り進んでいることから「おおむね順調に進展している。」と判断する。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本年度実施できなかった、動的加力実験を行う。これにより、動的成分のモデルをより一般性のあるものに改善する。また、改善されたモデルを用いて、荷重速度、繰り返し劣化挙動が建物の耐震性能に及ぼす影響を調べる。
|
| Causes of Carryover |
本年度実施予定だった動的加力実験が、試験機の都合上、実施できなかったため、その実験費用が次年度使用額として生じた。
|
