2014 Fiscal Year Annual Research Report
予想される超大地震動に対する鋼構造建物の自立限界を超える倒壊性状の把握
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23360247
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
多田 元英 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90216979)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
桑原 進 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10243172)
向出 静司 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20423204)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 角形鋼管 / 柱脚 / 倒壊 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
建築基準法が要求するクライテリアだけに基づいた画一的なチェックでは，近い将来に発生するであろう南海・東南海・東海および上町断層帯等の超大地震に対して建物の倒壊が危惧される。本研究では，構成部材の劣化特性を把握した上で倒壊時の崩壊機構や骨組の劣化挙動を明らかにし，鋼構造建物の完全倒壊に対する構造性能を定量的に明らかにして設計に反映させることを目的としている。
そのような目的の下，角形鋼管柱の劣化挙動を把握するために，今年度は鉄筋コンリート断面で根巻きされた柱脚について，大変形域までの載荷実験を実施した。鋼構造接合部設計指針に基づいて設計した場合，引張鉄筋の曲げ降伏後に断面が曲げ耐力に達し，コンクリートの支圧破壊と主筋の定着破壊が進行して緩やかに耐力が劣化すると，0.15rad程度の大変形域まで根巻き部断面の全塑性曲げ耐力を保持できることなどの知見を得た。
数値解析面では，統合化構造解析システムを利用してこれまでに実施した，水平２方向と上下方向の地震動を受ける立体鋼骨組の倒壊挙動を分析し，地震入力エネルギーの観点から骨組の倒壊条件を提案することができた。また，地震時に柱に付加する変動軸力が骨組の倒壊挙動に及ぼす影響を考察し，付加変動軸力の大きな短スパン骨組でその影響が無視し得ないことを把握した。一方，鋼構造骨組の立体挙動を統合化構造解析システム上でこれまでよりも簡便に解析するために，前年度に作成した軸力と２軸曲げを受ける鋼柱のステーションプログラムの原形を改良し，軸力変動を考慮可能な一般化塑性ヒンジモデルや様々な履歴特性をモデル化可能な単純塑性ヒンジモデルの機能を整備し，一般的なパラメータで簡便に数値解析が可能な解析ツールを整備した。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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