2016 Fiscal Year Annual Research Report
Performance-based design on steel moment-resisting frame with fail-sage structural system
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26820226
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
古川 幸 東北大学, 工学研究科, 助教 (30636428)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 鋼構造 / 縮小模型 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
3年目では，当初の研究計画においては実施予定であった(1)部材実験，(2)静的実験，(3)振動台実験のうち，(3)振動台実験が東北大学振動台の大雨災害による故障に伴い，実施不能となるというアクシデントがあったため，(1)と(2)に焦点をあて，振動特性把握に関しては動的解析で補完する形で実施することとした。まずは，2年目に試行的に実施した縮小模型（実験的なパラスタが容易に可能）を用いた静的実験手法に結果を左右するいくつかの致命的な問題点が見つかったため，改良から行った。問題点は，各層へ作用する外荷重比が想定通りになっていないこと，その荷重の計測の精度が低いこと，という何れも縮小模型を用いた故の低荷重制御の難しさに起因する。考案した静的載荷装置を用いて，付加耐震機構に対して骨組の保有性能を変数とした計5体の実験を行い，付加耐震機構を有する骨組の終局耐震性能の優位性を確認したが，骨組の保有性能の設定によっては極大規模の地震動入力に対しては従来型より不安定な挙動を示す可能性も示された。本提案型骨組は，付加耐震機構を有することで，骨組における地震動に対する損傷部位，エネルギー逸散機構を限定することで，設計時に想定した骨組性能がランダムな地震外乱に対して発揮される信頼性を高め，耐震性能のロバスト性を高めることを目的とし提案した。これは，解析，実験の両面から実証された。しかし，耐震機構の効率性を高めることは，想定から大きく外れた超極大地震動入力に対しては，不安定挙動を示しかねないという，耐震機構の効率化を極限まで高めた免震建物で見られる課題を，本耐震機構も有していることも把握できた。ただし，本耐震機構の簡明さから，この不安定挙動についても生じる領域が明瞭であることから，設計時の入力地震動の設定を注意深く行うことで，クリア可能な問題と考える。
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