RC造連層耐震壁と杭基礎の地震時相互作用を考慮した終局時破壊機構の解明

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14550567
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 河野 進 京都大学, 工学研究科, 助教授 (30283493)
• 研究分担者: 塩原 等 東京大学, 工学研究科, 助教授 (50272365) ; 諸岡 繁洋 京都大学, 防災研究所, 助手 (80273522) ; 田中 仁史 京都大学, 防災研究所, 教授 (20132623) ; 倉本 洋 豊橋技術科学大学, 工学教育国際協力研究センター, 助教授 (20234544) ; 角 徹三 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (40026092)
• キーワード: RC構造 / 耐震壁 / 基礎梁 / 杭 / 連成挙動

研究概要

昨年に引き続き、現場打ち耐震壁試験体1体・プレキャスト型耐震壁試験体1体の計2体を作製し実験を行った。試験体は、昨年と同じく中高層アパートの張間方向耐震壁構造体から、杭基礎・耐震壁・1階梁・スラブを含む構成要素を取り出したモデル試験体であるが、階数を1階から3階までとし、杭周囲の形状を現実に近いものとした。また、2つ有る杭のうち、引張軸力を分担する側と圧縮軸力を分担する側のせん断力の分担割合を実構造物の解析より3:7と変更した。
2本の杭のピン及びローラー挿入位置は、モーメント反曲点とし、実際の構造物に作用する水平力及び鉛直荷重と等価な外力を3階上部の載荷梁端部に作用させた。梁中央点の水平方向変位を漸増させながら正負繰返し載荷を行い、耐力壁の水平保有耐力が十分低下したときに載荷を終了した。載荷履歴中の測定項目は、試験体の変形及び作用荷重の他に、スラブ主筋・基礎梁軸筋・壁縦筋・スラブコンクリート・基礎梁コンクリートの歪である。
実験の結果、基礎梁には昨年同様のせん断ひび割れと変形が生じた。基礎梁主筋の歪を見ると、杭の曲げ戻しモーメント及び基礎梁の軸方向力に加え、耐震壁縦筋の吊上げによる付加モーメントを考慮すれば、その分布状況をうまく説明できた。また、基礎スラブ筋は、中央スパン近くでは基礎梁上端主筋とほぼ同じ大きさの歪を示すが、端部に近づくと基礎梁上端主筋より小さい歪分布となった。これまでは、不明確であった基礎梁を中心とした力の伝達機構が、耐震壁の変形とともに変化していく様子が分かった。

研究成果

• [文献書誌] 河野進, 坂下雅信, 卜部藍, 村上恭平, 田中仁史, 渡辺史夫: "RC造連層耐震壁、基礎梁、杭の地震時相互作用を考慮した地震時水平抵抗機構の解明建築学会"第5回構造物の破壊過程解明に基づく地震防災性向上に関するシンポジウム. 211-214 (2004)
• [文献書誌] 高尾和弘, 坂下雅信, BECHTOULA Hakim, 河野進, 田中仁史, 渡辺史夫: "RC造連層耐震壁、基礎梁、杭の地震時相互作用を考慮した終局時破壊機構の解明 -現場打ち一体型の耐震壁を用いた場合-"日本建築学会大会学術講演梗概集構造系. 309-312 (2003)
• [文献書誌] Sakashita, M., Bechtoula, H., Kono, S., Tanaka, H., Watanabe, F.: "Experiment on the interaction between shear wall, slab, foundation beam, and pile elements to study their combined lateral force resisting mechanism"Concrete under severe conditions : environment and loading, June, 2004, at Seoul. (発表予定). (2004)
• [文献書誌] Sakashita, M., Bechtoula, H., Kono, S., Tanaka, H., Watanabe, F.: "A study on the seismic force resisting mechanism of a multi-story shear wall system considering the interaction between wall, slab, foundation beam, and pile elements"The 13th World Conference on Earthquake Engineering, August, 2004, at Vancouver. (発表予定). (2004)