研究課題
基盤研究(C)
本研究は、浮き上がりによる建築物の地震応答低減効果に着目し、通常の耐震設計で想定する設計用地震動を上回る地震動に対しても建築物の安全性を確保するための浮き上がり構造を活用した対極大地震フェールセーフ構造の実現性と有効性を検討するものである。本構造ではあるレベルまでの地震動に対しては、基礎固定の構造物として応答するが、地震動の強さがあるレベルを超えた時点で、浮き上がり応答を開始し、もって建築物への地震入力を抑制する。まず、建築物に浮き上がり機構を導入するために、以下の項目について検討を行った。(1)浮き上がり機構を活用した架構形式(2)浮き上がり機構を実現する柱脚の復元力特性(3)また、浮き上がり機構を導入した建築物の性能評価をより適切なものとするため、以下の項目について検討を行った。(3)浮き上がり時における外力分布(4)床の傾斜が地震時室内挙動に与える影響最後に、建築構造モデルを単純化した上で地震応答解析を実施し、以下について検討を行った。(5)極大地震に対する浮き上がり機構を活用したフェールセーフ構造の有効性以上の検討により、浮き上がり機構を導入、実現する手法の実用化と性能評価手法の高度化を図るとともに、ラーメン構造及び損傷制御構造に浮き上がり機構を導入したフェールセーフ構造の有効性を確認した。特に塔状比の大きな建築物の場合には、ラーメン構造に浮き上がり機構を導入することで、履歴ダンパーを用いた制振構造とほぼ同等の性能を実現できることを明らかにした。
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