建築構造物のシステム性能を主制御パラメターとする多段階応答指定設計法

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62460170
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 中村 恒善 京都大学, 工学部, 教授 (20025894)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大崎 純 京都大学, 工学部, 助手 (40176855) ; 竹脇 出 京都大学, 工学部, 助手 (20155055) ; 小坂 郁夫 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助手 (40127163) ; 上谷 宏二 京都大学, 工学部, 助教授 (40026349)
• Keywords: 建築骨組 / システム性能 / 多段階応答指定設計法 / ひずみ制御設計法 / 最適設計解の順序集合 / 非弾性応答評価法 / 設計用応答スペクトル

Research Abstract

本研究では、多段階の設計用外乱に対して応答最大値の分布が指定した分布となる建築構造物の部材集合を見出すことを目的として、システムを性能を主制御パラメータとする多段階応答指定設計法を展開し、以下の成果を得た。
1.平面剪断型構造物のスペクトル適合変位応答制約設計理論を用いて、強震外乱下の平均最大層間相対変位を弾性限変位の定数倍とした構造物を設計することにより、激震外乱での各層平均塑性率を一様に制約する弾塑性応答制約設計が可能となることを一層詳細な数値解析を通じて示した。また、弾性立体骨組の強震外乱下の平均最大縁歪制御理論の基礎となる、一次固有周期と一次歪モード制御設計理論を展開した。
2.弾性剪断型構造物一杭系のスペクトル適合応答制約設計理論を展開し、杭の最大応答応力の許容応力に対する比および最大層間相対変位分布の両者を指定値とする設計法を開発した。また、強震レベルの人工地震波に対する時刻歴応答解析を実施し、本設計法の妥当性を検討した。
3.非線形弾性建築骨組のシステム柔性制約条件下の最適設計公式を用いた激震時部材塑性率指定設計法を開発した。激震レベルの人工地震波に対する時刻歴応答解析を実施し、本設計法の精度を検証した。
4.指定された非弾性応答分布を示す立体トラスの部材断面積を見出すための基礎資料を得るために、弾性応答ひずみ制約を満たす平板状立体トラスに対して、種々のひずみ、弾性硬化係数を有する場合の激震時弾塑性応答解析をプログラムANSRを用いて実施し、その応答特性を解明した。
5.高層建築骨組を連続体置換した剪断棒モデルについて、べき級数法に基づく一次固有周期・一次固有モード指定設計理論を展開した。本理論を用いて、指定した強震時平均最大応答変形角分布を示す剪断棒の剛性分布を見出すスペクトル適合応答制約設計理論を展開した。

Research Products

• [Publications] 中村恒善: 日本建築学会構造系論文報告集. 388号. 45-58 (1988)
• [Publications] 中村恒善: 構造工学論文集. 35B. (1989)
• [Publications] Tsuneyoshi Nakamura: Journal of Structural Eugineering,ASCE. Vol.115 No.3. (1989)
• [Publications] Tsuneyoshi,Nakamura: International Joural of Soliods and Structures. (1989)
• [Publications] 中村恒善: 構造工学論文集. 35B. (1989)
• [Publications] Tsuneyoshi,Nakamura: Interational Journal of Computers and Structures. (1989)
• [Publications] Tsuneyoshi,Nakamura: Proceedings of 9th World Conferece on Earthquake Engineering. (1989)
• [Publications] Tsuneyoshi,Nakamura: Proceedings of 9th World Conference on Earthquake Engineering. (1989)
• [Publications] Tsuneyoshi,Nakamura: Proceedings of 9th World Conference on Earthquake Engineering. (1989)