2016 Fiscal Year Annual Research Report
Study on Lateral Load Resisting Mechanism of Reinforced Concrete Shear-dominant Walls Subjected to Bi-directional Loading
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26420550
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| Research Institution | Building Research Institute |
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Principal Investigator |
坂下 雅信 国立研究開発法人建築研究所, 構造研究グループ, 主任研究員 (50456802)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西山 峰広 京都大学, 工学研究科, 教授 (50183900)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 耐震壁 / RC造 / 水平二方向載荷 / せん断破壊 / 面外方向載荷 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高い剛性と強度を有し，耐震要素として広く利用されている鉄筋コンクリート造耐震壁の構造性能を把握するために，斜め方向（二方向）の水平地震力による面外変形を受ける耐震壁の地震時抵抗機構の解明を目的とし，面内方向ではせん断破壊が，面外方向では曲げ降伏が先行するように設計された耐震壁試験体3体の静的載荷実験を実施した。実験変数は，強制変位として与える面内方向水平変位に対する面外方向水平変位の比率とし，①面内載荷のみ，②面内変位1に対して面外変位を1.5倍，③面内変位1に対して面外変位を3.0倍とした3種類の載荷履歴の影響を検証した。
実験結果より，①の場合と比較して，②の載荷履歴では1割，③の載荷履歴では2割の水平耐力の低下が見られ，水平二方向載荷による面内方向のせん断強度の低下が確認された。一方で面外方向に関しては，実務設計で一般的に用いられる曲げ略算式を用いて求めた曲げ終局強度時せん断力を2割上回る最大耐力が得られており，面外方向の最大耐力の評価にも課題があることを示した。最終的に，得られた実験結果を基に，面内，面外の各載荷方向の最大耐力の相関関係を楕円で仮定することで，面外方向の変形の影響を考慮した面内方向のせん断強度を推定する方法を提案した。
また，実験試験体を対象とした3次元非線形有限要素解析を実施し，実験で観測された挙動を解析的に再現することができるかどうか検証した。本研究で構築した解析モデルは，面外方向載荷時の最大耐力をやや過大に評価する傾向があったものの，面内方向に関しては，実験試験体の最大耐力を10%以内の精度で予測しており，面外方向の変形が面内方向のせん断強度に及ぼす影響を定量的に評価することができた。また，ひび割れ発生後の剛性低下や，最大耐力後の同一サイクルにおける繰り返し載荷によって，水平荷重が低下する挙動を再現することができた。
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