プレストレストコンクリ-ト構造の耐震性能向上に関する研究

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02402043
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 六車 煕 京都大学, 工学部, 教授 (30025829)
• 研究分担者: 加藤 博人 建設省建築研究所, 企画部企画調査課, 企画係長 ; 西山 峰広 京都大学, 工学部, 助手 (50183900) ; 田中 仁史 京都大学, 工学部, 助手 (20132623) ; 渡辺 史夫 京都大学, 工学部, 助教授 (50026267)
• キーワード: コンクリ-ト / プレストレス / 鉄筋コンクリ-ト / プレストレストコンクリ-ト / 接合部 / 地震 / 解析 / 実験

研究概要

平成2年度に主として行なわれた研究は、(1)プレストレストコンクリ-ト(以下PCと略記)梁柱接合部のせん断性状及び履歴復元力特性、(2)PC骨組架構の耐震性能評価の2点である。PC梁柱接合部については、その載荷試験結果をRC梁柱接合部のせん断性状と比較することにより、プレストレスが接合部のせん断性状を飛躍的に改善することが示された。また、その実験では、緊張材の偏心距離を実験変数として設定しており、梁断面の中央付近に配置された緊張材は、縁近傍に配置された緊張材と比べてその接合部せん断性状に及ぼす効果は大きいことが示された。これに続く実験として梁断面平均プレストレスのコンクリ-ト圧縮強度に対する比をパラメ-タとしたRC及びPC梁柱接合部に対する載荷試験を実施した。この結果、コンクリ-ト圧縮強度の6%の梁断面平均プレストレスにより、接合部のせん断性状が大きく改善されることが示された。しかしながら、過度のプレストレスは、梁のカバ-コンクリ-トの圧壊や圧縮鉄筋の座屈につながるため梁の変形性能の低下を促すこともまた示された。次にPC骨組架構の耐震性能については,等しい一次固有振動周期を持ったRCとPC骨組をせん断質点系に置き換えて地震応答解析を行なった。その結果、従来より指摘されてきたようにPC架構の地震応答変位はRC架構と比べて大きくなることが確認された。また、さらには、7層1スパン骨組について梁部材の塑性ヒンジでの履歴復元力特性としてPSモデルを用いた地震応答解析を行なった結果、従来言われてきたようにPC架構の応答変位はRC架構と比べて大きくなるが、その倍率は過去の研究によるものほど大きくないことが示された。しかしながら、地震応答解析は数々のパラメ-タによって影響を受けるため、さらに多くのパラメ-タについて応答解析を行なう必要がある。

研究成果

• [文献書誌] M.Nishiyama: "Seismic Design of Prestressed Concrete Buildings" Bulletin of the New Zealand Society for Earthquake Engineering Vol.23 No.4. 23ー4. 288-304 (1990)
• [文献書誌] 太田 義弘,西山 峰広,渡辺 史夫,六車 煕: "プレストレストコンクリ-ト架構の地震応答解析" 日本建築学会学術講演梗概集(中国)構造II. 25-26 (1990)
• [文献書誌] 大平 真,西山 峰広,渡辺 史夫,六車 煕: "プレストレストコンクリ-ト外部梁・柱接合部の繰り返し載荷試験(その3:試験結果とNZS3101:1982設計法との比較)" 日本建築学会学術講演梗概集(中国)構造II. 13-14 (1990)
• [文献書誌] 大平 真,藤村 孝暢,西山 峰広,渡辺 史夫,六車 煕: "プレストレストコンクリ-ト外部梁・柱接合部の繰り返し載荷試験(その1:試験概要)(その2:試験結果及び考察)" 日本建築学会学術講演梗概集(九州)構造II. 967-970 (1989)
• [文献書誌] M.Nishiyama,H.Huguruma,F.Watanabe: "Hysteretic Restoring Force Characteristics of Unbonded Prestressed Concrete Structure under Earthquake Loads" Bulletin of the New Zealand Society for Earthquake Engineering Vol.2 No.2. 22ー2. 112-121 (1989)
• [文献書誌] 西山 峰広,西崎 隆氏,渡辺 史夫,六車 煕: "プレストレストコンクリ-ト造外部梁・柱接合部の設計法に関する研究" コンクリ-ト工学年次講演会論文集11ー2. 11ー2. 549-554 (1989)
• [文献書誌] 社団法人日本建築学会,渡辺 史夫,加藤 博人,西山 峰広(分担執筆): "建築耐震設計における保有耐力と変形性能(1990)" 社団法人日本建築学会, 713 (1990)