| 研究課題/領域番号 |
20K04795
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分23010:建築構造および材料関連
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| 研究機関 | 東京都立大学 |
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研究代表者 |
壁谷澤 寿一 東京都立大学, 都市環境科学研究科, 准教授 (10533953)
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| 研究分担者 |
壁谷澤 寿海 東京大学, 地震研究所, 名誉教授 (00134479)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 津波避難ビル / 鉄筋コンクリート造 / 耐津波設計 / 水理実験 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
既存建物を津波避難ビルとして活用する場合，外壁の面外曲げ破壊の影響によりせん断強度が大きく低下する場合が懸念される。本研究では鉄筋コンクリート造津波避難ビルの耐力壁を対象にして面外曲げ破壊および面外せん断の性状を検証する。壁厚および配筋量をパラメータとした鉄筋コンクリート造耐震壁に対して、実験により面外曲げ強度を確認する。また、実験における変形や歪み分布性状に基づいたモデルを構築し、耐津波設計時の外壁の面外曲げ損傷の面内せん断強度への影響を検討する。
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| 研究成果の概要 |
本研究ではRC造外壁試験体の水圧載荷実験を行った。壁板試験体の背面に薄型鋼板を貼り付けて内部空間を確保した。枠梁上部にはガス管を継ぎ足して，高さ約8mまで伸ばし，側柱側面には貫通されたビニルパイプを設けて家庭用上水道により注水した。作用している水圧は鋼板に孔を空け，波圧計により計測した。水位の上昇とともに徐々に外壁が面外変形し，最大水位約6mで曲げ破壊に到った。3次元非線形有限要素解析を実施したところ実験における面外破壊強度を過大評価した。壁板の2方向面外変形に伴い，鉄筋コンクリート間の付着力は低下することを指摘し．通常のモデルではこの応力状態と崩壊メカニズムを再現していないことを指摘した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で実施した水圧実験は実験加力装置や大規模な水槽が無くとも一般的な耐震実験と同程度の縮小スケールの耐震壁の面外破壊性状を試験体に鋼板とガス管を取りつけることだけで検証可能な方法を示した。今後，耐津波補強を行った外壁部材等の水圧に対する性能検証の方法として広く普及すると考えられる。また，従来の3次元有限要素解析では2方向変形に伴う付着力の低下について再現できず，面外曲げを受ける部材における強度を過大評価する傾向にあることを指摘した。面外荷重に対するRC造板部材の設計法として仮想仕事法に基づく強度算定法により安全側に面外破壊強度を推定しうることも示した。
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