有限要素法を用いたコンクリート構造柱・梁接合部の耐震性能評価法の開発

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12750506
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 柏崎 隆志 千葉大学, 工学部, 助手 (40251178)
• キーワード: コンクリート構造 / 柱・梁接合部 / 耐震性能 / 有限要素法

研究概要

鉄筋コンクリート構造は、現在建築建物の主要な構造形式である。また、プレストレストコンクリート構造は、これまで主に土木分野で利用され発展してきたが、最近では建築分野においても積極的に活用され、プレストレストコンクリート構造の高層建物の実現に向けて合理的な耐震設計法の開発が望まれている。このようなコンクリート構造建物の耐震設計において、構造部材の中でも特に柱と梁の交差部分である柱・梁接合部は、隣接部材から入力されるせん断力に抵抗し、かつ隣接部材の耐震性能を十分発揮できるように設計しなければならない。
また、最近の鉄筋コンクリート構造、及びプレストレストコンクリート構造の設計分野では、従来の許容応力度設計法から限界状態設計法、更には性能評価設計法への移行が望まれる動きがある。これは、建物の限界状態あるいは耐震性能を明確にし、性能評価を的確に行えるようにすることを目指している。
そこで、本研究では、コンクリート強度、接合部横補強筋、柱軸力、梁主筋付着、プレストレス力、プレストレス材の付着のほか、直交梁と床スラブの拘束効果や2方向加力の影響などをパラメータとした鉄筋コンクリート構造、及びプレストレストコンクリート構造の柱・梁接合部の非線形有限要素法(FEM)解析を行った。更にFEM解析結果から得られる柱・梁接合部の履歴特性、破壊性状、変形、ひずみ状況や内部応力状態の詳細な検討から、接合部せん断抵抗機構に基づいた柱・梁接合部の耐震性能評価を行った。

研究成果

• [文献書誌] 柏崎隆志, 栗山昌之, 野口 博: "鉄筋コンクリート柱の動的付着特性の影響に関する解析的研究"コンクリート工学年次論文集. 23・3. 253-258 (2001)
• [文献書誌] 柏崎隆志, 張 大長, 野口 博: "新しい柱・梁接合部補強法による柱・梁接合部せん断性能に関する2次元FEM解析による研究"コンクリート工学年次論文集. 23・3. 403-408 (2001)
• [文献書誌] KASHIWAZAKI Takashi, NOGUCHI Hiroshi: "Seismic Performance Evaluation of Beam-Column Joints for Prestressed RC Buildings with High Performance Materials"Proceeding of International Conference on High Performance Materials in Bridges and Buildings. 1-10 (2001)
• [文献書誌] 柏崎隆志, 荒生和宏, 野口 博: "RC偏心柱・梁接合部の3次元FEM解析"日本建築学会大会学術講演梗概集. C-2 構造IV. 235-238 (2001)
• [文献書誌] 柏崎隆志, 余 勇, 野口 博: "RCト字型梁柱接合部の架構内での挙動に関する三次元FEM解析的研究"日本建築学会大会学術講演梗概集. C-2 構造IV. 239-240 (2001)
• [文献書誌] 柏崎隆志, 小林 聡, 櫻井輝雄, 野口 博: "繰返し載荷時のRC面材に関する非線形FEM解析モデルの開発"日本建築学会大会学術講演梗概集. C-2 構造IV. 585-588 (2001)