研究課題/領域番号 |
21K20465
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研究種目 |
研究活動スタート支援
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配分区分 | 基金 |
審査区分 |
0304:建築学およびその関連分野
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研究機関 | 東京理科大学 |
研究代表者 |
劉 虹 東京理科大学, 理工学部建築学科, 助教 (00907967)
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研究期間 (年度) |
2021-08-30 – 2024-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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配分額 *注記 |
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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キーワード | 連層耐震壁 / 鉄筋コンクリート / 縦長開口 / 垂れ壁付き梁 / 枠梁 / 開口低減率 / 不規則的な配置 / FEM解析 / 耐力低減率 / 縦長開口縦長開口 / 不規則にな配置 |
研究開始時の研究の概要 |
鉄筋コンクリート造建物の重要な耐震要素である耐震壁は建築設計上の制約により開口を有 する場合が多いため,開口の影響を適切に評価する必要がある。本研究では縦長開口が不規則に配置された連層耐震壁を対象に実験とFEM解析を通して,当該部材の耐荷性能,破壊性状および変形性能を確認するとともに,実験結果を精度よく再現できる解析モデル化手法を確立する。また,パラメトリック解析により,開口配置および高さなどのパラメーターが当該部材の応力伝達機構に及ぼす影響を検討する。さらに,③縦長開口が不規則に配置された連層耐震壁の耐力低減率を提案し,世界的に未確立な性能評価法を提案することを目指す。
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研究実績の概要 |
本研究では,縦長開口が不規則に配置された連層耐震壁に対する耐力低減率を提案することを目的とする。そのため,本年度はまず縦長開口が不規則に配置された連層耐震壁試験体を対象に,FEMシミュレーション解析を行い,当該試験体の耐荷・変形性能を検討するとともに,変数解析により開口位置が当該部材の崩壊機構に及ぼす影響を検討した。さらに,実験で観測された残留ひび割れ幅に着目し当該部材の変形性状を確認した。その結果,開口位置にかかわらず,開口上下の中間梁に最大残留ひび割れ幅が観測された傾向を確認できた。また開口形状・配置が耐震壁の損傷性状に与える影響を明らかにするため,実験結果に基づいて試験体同士の同じ位置での残留ひび割れ幅の違いに焦点を当てて分析し,試験体全体および耐震壁の構成要素の変形性状を検討した。今後は試験体全体および耐震壁の構成要素の変形に着目した実験データを整理するとともに,試験体の全体および局所の変形情報などとの関係も含めて詳細な分析を行う。これらの検討結果に基づいて開口上下の中間梁を対象に,変数解析および要素実験を実施する予定である。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
縦長開口が不規則に配置された連層耐震壁の性能評価法を提案するため,上下層における開口の配置や梁型が中間梁の耐震性能に与える影響を明らかにすることが極めて重要である。そのため,当初計画した実験内容を変更する必要があり,実施が遅延しているが,中間梁の要素実験の事前計画までは終了した。実験は2023年度に実施する予定である。
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今後の研究の推進方策 |
縦長開口が不規則に配置された連層耐震壁の性能評価法を提案するために,開口間の梁のせん断力を評価することが重要である。特に,開口間の枠梁の脆性破壊を防止するために, 中間階の梁のせん断強度を算定する際,開口が不規則的に配置された場合において,クリアスパン長さの取り方も明確な定義がない。連層耐震壁の実験を実施する前に,梁の要素解析および要素実験により上下層における開口の配置や梁型が中間梁の耐震性能に与える影響を解明することが重要である。そのため,今年度では縦長開口連層耐震壁における中間梁の高精度な性能評価モデルを構築し, FEM解析を通して実験条件および試験体変数を明確し,中間梁の要素実験を実施する予定である。
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