| 研究概要 |
都市防災や非難拠点としての重要性を考えると高い耐震性を有する空間構造物の建設,及び既存の空間構造物の補強・改修などは重要な課題であると考えられる。耐震性の有る空間構造物とは構造体自体が地震動に対して耐力がある場合と,下部構造からの強制変位に対する変形性能が考えられる。このように耐震性を高める方法としては,地震による構造物への入力エネルギーを支承部で吸収消費する仕組が考えられる。そこで本研究では,空間構造物と支持構造との接点である支承部に鋼管による履歴エネルギー吸収型ダンパーを提案し,その復元力特性を実験により調べた。ここで対象とする履歴型ダンパーは上部と下部の治具に鋼管を差し込む形式となっており,鉛直方向に荷重を支持しないことと,ダンパー性能に方向性が無く,地震後に容易に取り替えられることが特長となっている。実験パラメータは鋼管の材質,鋼管の肉厚,パネルゾーン長さである。さらに数値解析では1質点系弾塑性地震応答解析を行い,実験で得られた鋼管履歴型ダンパーの復元力特性を用いて,立体ラチス平板にダンパーを設置した場合の効果を検討した。その結果,次の知見が得られた。:(1)差し込み形式の鋼管履歴型ダンパーの復元力特性はスリップ型であることが分かった。 (2)水平力に対して鋼管は側面でせん断応力,加力面内で直応力により抵抗していることが分かった。 (3)スリップ型の復元力特性を有する鋼管履歴型ダンパーを組み込んだ場合に,立体ラチス平板の加速度,速度,変位の最大地震応答値を低減できることが分かった。また総地震入力はダンパーの無い場合とほぼ同じであるが,急激なエネルギー入力を緩和できることが分かった。 (4)復元力特性が完全弾塑性型となるダンパーと比較して,約3分の1の性能であるといえる。 (5)鋼管履歴型ダンパーは,塑性変形後の部材の取り替えが容易であることが確認できた。
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