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局所的な力の応答に基づく耐震壁フレーム構造の破壊過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16686033
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 建築構造・材料
研究機関豊橋技術科学大学 (2006)
東京大学 (2004-2005)

研究代表者

眞田 靖士 (真田 靖士)  豊橋技術科学大学, 工学部, 准教授 (80334358)

研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2006年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2005年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
2004年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワード鉄筋コンクリート / RC / 耐震壁 / 枠組組積造壁 / 柱 / 静的実験 / 力の計測 / 数値解析 / 局所せん断力 / 有限要素解析 / 局所軸力
研究概要

本研究は,RC耐震壁や枠組組積造壁などの耐震壁フレーム構造を対象に,壁の面内に作用する局所的な力に基づいて,その破壊過程や終局域の性能を解明すること,これらを定量的に評価する方法を提示することを主要な目的とする,実験的,解析的研究である.
平成18年度は,前年度までに実施したRC耐震壁の実験およびその考察から明らかとなった知見に基づいて,本構造の終局性能を評価するための力学モデルを構築した.具体的には,耐震壁の危険断面におけるせん断挙動と曲げ挙動の相関に基づき,壁斜め方向に形成される圧縮ストラットの有効幅を決定することで,その終局耐力を評価する方法を提示した.さらに,上記の概念は耐震壁の簡便な数値解析モデル(トラス置換モデル)に合理的に適用することが可能であるため,その手順を導くことで,新たな数値解析モデルを併せて提示した.本数値解析モデルを用いて,平成16年度に実施したRC耐震壁の破壊実験の数値シミュレーションを実施した結果,試験体の終局性能を良好に評価できた.
また,本年度はRC耐震壁に加えて,RC門型フレームにブロック壁を設置した,いわゆる枠組組積造壁の静的破壊実験を実施した.本実験では柱の曲率分布(反曲点位置)に基づいて,門型フレームを構成する柱のせん断力負担比率を実験的に抽出した.その結果,ブロック壁を設置しない純フレームでは両柱の反曲点はおよそ柱高さの中央に位置するのに対し,ブロック壁を設置した場合には反曲点位置が大きく変動することを確認した.圧縮側柱では反曲点位置が低下し,引張側柱では上昇するため,両柱のせん断力分布および同一の柱でも高さ方向のせん断力分布が変化する.結果,柱の負担せん断力は圧縮側柱脚部と引張側柱頭部で局所的に増大し,本実験で用いた試験体の場合,ブロック壁の設置により最大で(設置しない場合に対して)1.3倍を超えるせん断力が作用した.
一方,本研究で継続して検討してきた力の計測システムについても改良を加え,より合理的なシステムとして構築する詳細を提示し,有限要素法解析,検証実験を通してその有効性を確認した.

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (10件)

  • [雑誌論文] Lateral Force-Resisting Mechanism of Shear-Critical Reinforced Concrete Shear Wall Estimated from Its Local Shear Forces2007

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Sanada, Toshimi Kabeyasawa
    • 雑誌名

      Fourth International Conference on Urban Earthquake Engineering

      ページ: 643-650

    • NAID

      110009706051

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 早期にせん断破壊するRC耐震壁の局所せん断力から推察される水平力抵抗機構2007

    • 著者名/発表者名
      真田靖士, 壁谷澤寿海
    • 雑誌名

      構造工学論文集 Vol. 53B

      ページ: 95-100

    • NAID

      110009706051

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 鉄筋コンクリート造実大壁フレーム構造の変形集中性状の検討2006

    • 著者名/発表者名
      真田靖士, 壁谷澤寿海
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集 Vol. 28, No. 2

      ページ: 397-402

    • NAID

      110009696515

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] RC造耐震壁の局所力計測実験を対象とするFEM解析2006

    • 著者名/発表者名
      真田靖士, 壁谷澤寿海
    • 雑誌名

      日本建築学会大会学術講演梗概集 C-2構造IV

      ページ: 185-186

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 鉄筋コンクリート造耐震壁の局所力計測実験と有限要素法解析2006

    • 著者名/発表者名
      真田靖士, 壁谷澤寿海
    • 雑誌名

      第12回日本地震工学シンポジウム論文集

      ページ: 1162-1165

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Local Force Characteristics of Reinforced Concrete Shear Wall2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Sanada, T.Kabeyasawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the 8th U.S.National Conference on Earthquake Engineering (in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ポリエステル製繊維シートを用いた鉄筋コンクリート造壁の耐震補強に関する実験的研究その1試験体および実験方法2005

    • 著者名/発表者名
      真田靖士, 村瀬正樹, 壁谷澤寿海, Dinh Van Thuat, 五十嵐俊一
    • 雑誌名

      日本建築学会大会学術講演梗概集 C-2構造IV

      ページ: 609-610

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ポリエステル製繊維シートを用いた鉄筋コンクリート造壁の耐震補強に関する実験的研究その2実験結果2005

    • 著者名/発表者名
      村瀬正樹, 真田靖士, 壁谷澤寿海, Dinh Van Thuat, 五十嵐俊一
    • 雑誌名

      日本建築学会大会学術講演梗概集 C-2構造IV

      ページ: 611-612

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Static Loading Test of Reinforced Concrete Shear Wall Focused on Its Local Forces2005

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Sanada, Toshimi Kabeyasawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the 3rd Korea-Japan Workshop on New Direction for Enhancement of Structural Performance (in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 鉄筋コンクリート造耐震壁の局所せん断力・軸力の計測実験2005

    • 著者名/発表者名
      真田靖士, 村瀬正樹, 壁谷澤寿海
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集 Vol.23(印刷中)

    • NAID

      110009695893

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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