2012 Fiscal Year Research-status Report
天井等の水平要素の落下防止機構を有する中規模空間構造の人的安全性と耐震社会の実現
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24560679
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
石川 浩一郎 福井大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50168192)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 中規模空間構造 / 多雪地域 / 単層ラチス屋根型構造 / トラスアーチ架構 / 弾塑性地震応答解析 / 地震応答性状 / 等価静的地震力 / 地震力分布 |
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| Research Abstract |
本研究では、多雪地域に建つ学校体育館等の中規模空間構造のひとつとして鋼製下地在来工法や単層ラチスシェル（ゲビオン）等の天井を有するトラスアーチ架構を対象とする。そして、水平要素に作用する地震応答加速度を解析的に求め、等価な静的地震力に換算することにより作用震度を明確にすることを目的にしている。
対象とするトラスアーチ架構、単層ラチスシェル天井の解析モデルや部材特性等を許容応力度設計等に基づいて設定した。そして、静的弾塑性解析及び弾塑性地震応答解析によるシミュレーションを用いて研究を進めた。
本単層ラチスシェルのせん断耐力に及ぼす積雪荷重を想定した付加鉛直荷重の影響を解明した。これにより、部材座屈が先行するための条件、すなわち全体座屈荷重に対する付加鉛直荷重の割合を定量的に示すとともに、その安全性を確認する検定法を提案した。
本構造の設計法としては、応答加速度を静的水平力及び鉛直力に換算した静的地震力に基づき部材を仮定し、動的解析により目標値を満足することについて検証する方法が現実的である。したがって、等価静的地震力算定法の提案を次のように試みている。
本研究では、トラスアーチ架構に作用する等価静的地震力の算定式を刺激関数や加速度応答スペクトル値等により導出するとともに、静的及び動的弾塑性解析によりその妥当性を検証した。
そして、アーチトラス架構に取り付く水平要素に作用する等価静的地震力をトラスアーチ架構と同様な手法で算定できることも明らかにした。また、単層ラチスシェルに天井パネルを有するトラスアーチ架構の弾塑性地震応答解析を行い、動的崩壊性状も解明した。さらに、等価静的地震力を作用させて本構造の静的弾塑性解析を行い、部材座屈の発生位置等の崩壊性状に関して動的解析と比較・検討して本提案法の制度についても確認することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究実績で述べた成果の一部は平成25年度日本建築学会構造系論文集の1月号に掲載されるとともに今年8月に開催される日本建築学会大会でも発表の予定である。
すなわち、上記の論文等は本研究成果の進捗状況や目標の達成度を示す明確な成果であることを示しているので、上記のように判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究については、ダンパー等を用いた応答低減により、天井を落下させないめの性能設計と検証法を確立するために本構造の動的挙動の解明を進める。そして、人命の保護について保障するために次のように研究を一層推進する。
すなわち、履歴吸収型ダンパーを配置し、制振構造としての吸収エネルギー効果について解析的に分析・検討する。さらに、平成24年度の研究で得られた成果と組み合わせて本研究目的を達成する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
該当なし
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