ロッキングに対するエネルギー吸収型杭頭接合部の研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14550556
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 杉村 義広 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90206425)
• 研究分担者: 平出 務 独立行政法人, 建築研究所, 主任研究員(研究職) ; 三辻 和弥 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90292250)
• キーワード: 模型振動台実験 / 杭頭接合部 / 固定接合 / ダンパー / 模型地盤 / ロッキング / 固有振動数

研究概要

平成14年度に行った研究の内容について、平成15年9月に行われた建築学会大会に、従来からの研究に引き続いての連番として5編の論文として発表した。
また、平成14年度の実験との連動性を考慮した地盤-杭基礎-建物の模型を作製し、振動台による振動実験を行った。模型としては、ロッキング振動をする10階程度の建物を想定して長さ50cm、高さ80cm、奥行き15cmの箱型にブレースを配した形状を基本とし上部に重りを追加できるようにし、幅10cm、厚さ9mm、長さ87.45cmの2枚の板状杭で支える形式とした。杭頭の接合条件は固定と粘弾性体によるダンパーの種類を考え、2体作製している。この2体を幅0.8m、長さ3.5m、高さ0.98mのせん断土槽内の長さ方向に杭先端をピン条件で配置させ、水を張った状態で日光ケイ砂5号を0.9mの厚さになるまで撒き出し、底部から静かに排水させて地盤を作製している。入力はサイン波のsweep、ランダム波形、エルセントロ、タフト、八戸、神戸気象台の地震記録を20〜400ガルの大きさに変えて用いた。建物頂上、基礎、地盤内での加速度と変位、杭の歪み等を中心に計測しているが、得られた主な結果として、固定モデルに比べてダンパーモデルが固有振動数が低く、応答倍率も低めであることからダンパー効果が現れていること、ランダム波形や地震波形の入力の場合にもsweep試験でのピーク振動数に近い振動数でピークが生じていること、入力レベルが大きくなると地盤の非線形性の影響が現れることなどが認められた。

研究成果

• [文献書誌] 杉村義広, 平出務, 大杉文哉, 重松秀和, 大岩健次郎, 重田尚孝: "エネルギー吸収を考慮した杭頭接合方法に関する実験研究(その6 改良鉛ダンパー付スタッド鉄筋を用いた実験概要)"日本建築学会大会. B-1. 625-626 (2003)
• [文献書誌] 平出務, 杉村義広, 三谷芳弘, 桂木政雄, 高野謙二, 細江茂美: "エネルギー吸収を考慮した杭頭接合方法に関する実験研究(その7 改良鉛ダンパー付スタッド鉄筋を用いた実験結果概要)"日本建築学会大会. B-1. 627-628 (2003)
• [文献書誌] 田中剛, 杉村義広, 平出務, 池永雅良, 持丸昌巳, 椿村上正勝: "エネルギー吸収を考慮した杭頭接合方法に関する実験研究(その8 杭頭接合鉛ダンパーの開発)"日本建築学会大会. B-1. 629-630 (2003)
• [文献書誌] 津田和義, 杉村義広, 大杉文哉, 中島隆裕, 椿原康則, 遠藤年誠: "エネルギー吸収を考慮した杭頭接合方法に関する実験研究(その9 ロッキングを利用した鉛ダンパーによる応答制御の解析モデル)"日本建築学会大会. B-1. 631-632 (2003)
• [文献書誌] 中島隆裕, 山崎慎介, 平出務, 石井修, 熊谷雄二, 田中英二: "エネルギー吸収を考慮した杭頭接合方法に関する実験研究(その10 鉛ダンパーによる応答制御の検証)"日本建築学会大会. B-1. 633-634 (2003)