2020 Fiscal Year Annual Research Report
Safe limit snow loads of small and medium-sized spatial structures subjected to earthquake motions and securing function for evacuation facilities during snow season
| Project/Area Number |
18K04427
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
石川 浩一郎 福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (50168192)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 二層立体トラスドーム / 鉛直荷重支持耐力 / 水平地震荷重伝達性能 / 水平地震動 / 上下地震動 / 二層立体トラス壁 / 動的崩壊機構 / 制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. 多雪地域に建つ二層立体トラスドームの鉛直荷重支持耐力を考慮した水平地震荷
重伝達性能の評価法
損傷・安全限界地震動を受ける中小規模屋根型曲面トラスドームの動的崩壊に及ぼす雪荷重の影響に関して部材の連鎖座屈や支持部材反力等の新しい事象を弾塑性地震応答解析により解明している。また、本トラスドームの動的崩壊機構に及ぼす雪荷重や偏分布を考慮してベースシア耐力係数の推定法を鉛直支持耐力に基づいた新しい概念を用いて提案している。非積雪期及び積雪期における本屋根構造の地震応答性状や地震荷重伝達性能に及ぼす雪荷重による付加質量の影響の解明に寄与する本一連の研究は、多雪地域に建つ学校体育館等を避難施設としての活用に貢献できる実用的価値を有するものと考えられる。
2. 水平地震動を受ける二層立体トラス壁の動的崩壊機構の制御
アルミニウム合金をトラス構造の構成材料として扱っているが、高強度のアルミ合金は熱処理により強度を高めた熱処理合金が主であるため、接合部の溶接による入熱によって強度および靭性が低下するなどの鋼製にはない特徴を有している。このような点も考慮して接合部のボルトを先行降伏させることにより構造全体の急激な耐力の劣化を防ぐヒューズ型の設計法を提案した。また、接合部の構成要素の実験データに基づいて具体的な数値検定法も示した。そして、トラス壁の斜材降伏後の挙動に関して、トラス節点が面内方向だけでなく面外方向へも変位することにより、トラス壁の面内せん断変形が進展することも新しい事象として明らかにした。本ヒューズ型接合部を有する本トラス壁の崩壊機構を制御する手法の提案及びその適用性を示した。
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