柱脚及び耐震壁脚部の力学モデル特性に基づくRC架構の地震応答と終局耐力

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63550423
• Research Institution: Meiji University
• Principal Investigator: 洪 忠喜 明治大学, 理工学部, 教授 (10061904)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 荒川 利治 明治大学, 理工学部, 助手 (80159491)
• Keywords: 部材の力学モデル / 柔域モデル / 弾塑性増分三項方程式 / 均等フレ-ム / 柱梁部材強度比 / 全体崩壊メカニズム / 終局耐力 / 部材塑性率

Research Abstract

柱、壁部材の力学モデル表現として、ひび割れ幅、降伏幅(柔域幅)の進行を考慮した柔域モデルを用い、地震時水平力を受けるRC架構として、均等フレ-ムを想定し、弾塑性増分三項方程式を誘導した。
RC架構が梁降伏先行型の全体崩壊メカニズムを確保するためには、柱と梁の曲げ強度比、柱、および梁の高さ方向の曲げ強度分布、1層柱脚強度等の設定が重要である。本研究では、柱(壁)・梁強度比s1、1層柱(壁)脚・全梁強度比s2等をパラメ-タとして、中高層の柱フレ-ム、および壁柱フレ-ムの終局耐力、崩壊メカニズム、梁部材塑性率等に着目して、架構の弾塑性力学特性を系統的に考察し、以下の結果を得た。
1.Ai分布の水平外力を受ける8層柱フレ-ムにおいては、柱・梁強度比s1の設定として1.20以上が適切であるが、強度比s1を必要以上に大きく設定すると、梁部材塑性率、および終局時層間変位の増大などが認められる。12層柱フレ-ムでは、強度比s1が1.30以上で全体崩壊を確保した。高層フレ-ムほど強度比s1を大きく設定しなければならないが、振動論的な検討も今後の課題となろう。
2.壁柱フレ-ムにおいては各階の梁強度分布を変化させても、架構の耐力、崩壊形、変形等の平均的な特性はほとんど変わらないが、局部的な塑性進行を考慮すると梁部材の強度分布は、等分布的なものが望ましい。
3.1層壁脚・全梁強度比s2は、水平外力に抵抗する架構の必要総モ-メントを全層の梁に対して1層壁脚がどれだけ負担するかを示すパラメ-タとなり、架構の力学性状を把握する有効な指標になり得る。強度比s2が変動しても、壁柱フレ-ムは全て全体崩壊メカニズムであるが、終局耐力に直接的な影響を与えていた。強度比s2が十分に小さい場合には各層の梁部材よりも1層壁脚の降伏が先行し、必ずしも梁降伏先行型とはならない。

Research Products

• [Publications] 荒川利治,田村正,洪忠憙: "柔域モデルに基づくRC架構の静的弾塑性解析(その3.柔域モデルと材端弾塑性ばねモデルの比較)" 日本建築学会,学術講演梗概集 B. 975-976 (1989)
• [Publications] 田村正,荒川利治,洪忠憙: "柔域モデルに基づくRC架構の静的弾塑性解析(その4.梁、柱部材強度比と架構の力学性状)" 日本建築学会,学術講演梗概集 B. 977-978 (1989)
• [Publications] 荒川利治,田村正,洪忠憙: "柔域モデルによる鉄筋コンクリ-ト造均等フレ-ムの弾塑性特性研究" 日本建築学会,関東支部研究報告集,構造系. 60. 105-108 (1990)