地震時におけるコンクリート系・鉄骨系建築物柱の衝撃的過荷重せん断破壊に関する研究

1986 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 60302072
• Research Institution: Kanagawa University
• Principal Investigator: 藤本 盛久 神奈川大, 工学部, 教授 (60016235)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大熊 武司 神奈川大学, 工学部, 教授 (50078317) ; 橋本 篤秀 千葉工業大学, 教授 (60083896) ; 中込 忠男 信州大学, 工学部, 助教授 (60111671) ; 和田 章 東京工業大学, 工学部, 助教授 (90158684)
• Keywords: 衡撃荷重 / 鉄筋コンクリート / 鉄骨 / 拘束 / 筋かい / 軸力変動 / 保有耐力接合 / 降状比 / 上位降状点 / 歪速度 / 数値解析

Research Abstract

最近わが国に発生したいくつかの地震において、コンクリート系建物の柱や壁に斜めの大亀裂が発生し、これが原因で建物が倒壊したり大被害を受けた例が数多く観察されている。この破壊についての実験的研究は主として油圧系試験機による静的繰返し加力実験に基づいて進められてきた。このような実験では、試験体の全面に発生した細かい斜め亀裂が荷重の増大と繰返しによって進展し、全体として剛性の低さを来しながら最大荷重に達するという結果になっており、実際の地震時にみられる数少ない大亀裂による破壊とは様相が異なっているのが現状である。本年度の研究内容は以下に列記する項目に分かれている。
1)前年度行った鉄筋コンクリート建築部分を取り出した試験体による衡撃破壊実験により得られた結果に基づいて数値解析を行った。その結果、地震時に動的外力を受けた柱部材の軸方向伸びが、その上部構造の質量の慣性力によって拘束される現象が数量的に把握され、軸方向伸びが拘束されることにより大きな軸力が負荷されることが分かった。
2)鉄骨筋かいに衡撃的な荷重を負荷した破壊実験を行った結果からは次のような結果が得られた。歪速度の影響により鋼素材の力学的特性は著しく変化し、地震時に想定される歪速度で上位降伏点が約20%上昇し、降伏比も約20%上昇する。実大鋼筋かい実験では、保有耐力接合された試験体が、静的載荷では軸部が降伏し十分な変形をした後に破断したのに対し、動的載荷では軸部が降伏せずに破断する結果となり、保有耐力係数をもっと大きくしなければならないことが明らかになった。これらの結果を踏まえた上で今後の研究を進める予定である。

Research Products

• [Publications] 藤本盛久,難波恒夫,大熊武司,中込忠男,佐々木聡: 第7回 日本地震工学シンポジウム論文集. 1201-1206 (1986)
• [Publications] 藤本盛久,大熊武司,和田章,中込忠男,市橋重勝,宮原貴昭: 第10回 構造工学における数値解析法シンポジウム論文集. 331-336 (1986)