2013 Fiscal Year Research-status Report
制震性能を部材内部に内蔵する次世代鉄筋コンクリート構造を目指した挑戦的研究
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25420584
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
塩屋 晋一 鹿児島大学, 理工学研究科, 教授 (80170851)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
澤田 樹一郎 鹿児島大学, 理工学研究科, 准教授 (90284166)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 鉄筋コンクリート構造 / 制震構造 / 梁 / 柱 / 残留変形 / ダンパー / 高軸力 / 高強度鉄筋 |
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| Research Abstract |
鉄筋コンクリート造建物を対象にして大地震時に大変形を経験しても,構造体の損傷を軽微に留め，残留変形角を抑制する技術の研究を行っている。
梁については、梁の上端筋に高強度鉄筋を配筋することにより残留変形抑制機構を部材内部に内蔵させるRC梁で,降伏後の二次剛性を低下させた場合の,残留変形の抑制状況を準静的加力実験により明らかにした。スラブの有無の影響と,0.28/100rad.から降伏してエネルギー吸収を発揮させる減衰筋の効果,残留変形と残留ひび割れ幅の抑制効果,およびエネルギー吸収性能を明らかにした。
柱については、1階の柱で,高軸力になり曲げ圧縮域で圧縮破壊が生じて復元性が劣化する柱と,低軸力で復元性が劣る柱を対象にして,柱脚の曲げ圧縮域に圧縮にだけ抵抗する圧縮抵抗筋を配筋して,柱の復元性を改善できることを明らかにした。また低軸力の柱では,柱脚の柱断面の中央に引張にだけ抵抗するアンボンドのPC棒綱を配筋し,柱の復元性を極めて大きく改善できることを明らかにした。
これらの柱と梁の履歴特性を有する多層RC造建物の時刻歴応答解析を行い、解析的に残留変形の抑制状況を明らかにした。5階建てから15建ての建物では、降伏後の二次剛性比10%程度に設定すると、残留変形角を1/400rad.以下に抑制でき、20%程度に設定すると1/800rad.以下に抑制でき、また二次剛性を与えることにより最大層間変形角も抑制されることなどを明らかにした。
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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
当初、目的とした下記の事項が明らかになったため。
・梁に制震性能(残留変形抑制能力、早期変形でのエネルギー吸収能力)を付加できる可能性を確認できた。
・高軸力を受ける柱についても、圧縮抵抗筋を配筋することで、高軸力によるコンクリートの圧縮破壊を抑制できる可能性も確認できた。
・これらの特性を有する部材からなる建物の大地震時での挙動を非線形時刻歴応答解析を行い、建物の残留変形と最大応答変形を、既往の制震構造と同程度に、抑制できることを解析的に確認した。
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| Strategy for Future Research Activity |
梁について、早期にエネルギー吸収を発揮する減衰筋の効果が、より発揮できるように改良を試みる。
柱については、高軸力の場合に対して、圧縮抵抗筋がより効果を発揮できるように改良を試みる。
地震時の建物挙動と効果については、より精密な解析を行い、制震効果を明らかにする。
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Research Products
(3 results)
