| 研究課題/領域番号 |
14F04059
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
中島 正愛 京都大学, 防災研究所, 教授 (00207771)
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| 研究分担者 |
BAI Yongtao 京都大学, 防災研究所, 外国人特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-25 – 2016-03-31
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| キーワード | 長周期地震動 / 高層建物 / 鉄骨構造 / 合成構造 / 劣化特性 |
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| 研究実績の概要 |
巨大地震に誘発される長周期地震動によって、高層建物は大きな揺を長時間にわたって受けることが予想されている。このような状況下における鋼構造・合成構造建物の耐震性能評価においては、多数回の繰り返しによる鋼の局部座屈や破断、コンクリートのひずみ軟化に起因する劣化挙動を適切に模擬する必要がある。本研究は、鋼構造、合成構造を用いた高層建物が完全崩壊に至るまでに有する余裕度を適切に評価できる解析手法の開発を射程とし、具体的には、鋼柱とコンクリート充填鋼管（CFT）柱の耐力劣化特性に関する解析、鋼柱とCFT柱の劣化特性検証実験、鋼柱とCFT柱を用いた高層建物の劣化・崩壊挙動の評価、高層建物の崩壊余裕度評価法による崩壊余裕向上度定量化手順の整備、から構成される研究を実施する。
初年度においては、鋼柱とコンクリート充填鋼管（CFT）柱の耐力劣化特性に関する解析や実験に取り組んだ。とりわけ長周期地震動に固有な多数回繰返しによる耐力劣化特性に着目した実験を実施し、その実験結果に基づいて局部座屈の発生と進展から破断に至る過程を検討した。漸増繰返し載荷において、各振幅に対して2サイクルの繰返しを標準としたときに、それを20サイクルに増やすことによっても、最大耐力に達する変形以前であれば、その耐力特性には変化がないこと、一方それより大きな変形に対しては20サイクル実験の劣化が顕著であること、またその傾向はCFT柱よりも鋼柱で一層際だつことを明かにした。さらに柱や梁の劣化特性に関連して、LDM（Lumped Damage Mechanics）という考え方を新たに導入し、従来の塑性ヒンジに劣化特性を組み込むことによって、比較的簡便に、つまり多数の劣化部材が現出する高層建物においても、追跡可能なモデルを整備した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
実験に関しては所定の成果を得ることができた。またLDMの適用については、その権威である研究者と共同研究する機会に恵まれたこともあって、次年度に続く崩壊解析への展望を大いに開くことができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度においては、鋼柱とCFT柱を用いた高層建物の劣化・崩壊挙動の評価と、高層建物の崩壊余裕度評価法による崩壊余裕向上度定量化手順の整備を計画している。とりわけLDMの適用という極めて有望な解析法の導入が可能となったことによって、所定の成果を超すアウトプットへの展望が開けた。
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