| 研究課題/領域番号 |
19H02284
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
楠原 文雄 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50361522)
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| 研究分担者 |
岸田 慎司 芝浦工業大学, 建築学部, 教授 (10322348)
高橋 典之 東北大学, 工学研究科, 准教授 (60401270)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 柱梁接合部 / 接合部降伏 / 崩壊余裕度 |
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| 研究実績の概要 |
鉄筋コンクリート柱梁接合部を含む部分架構の試験体の実験計画を策定し，試験体を製作した。試験体は，十字形部分架構であり，第1シリーズは試験体の載荷スケジュールおよび柱梁強度比を実験変数とし，事前加力の損傷の構造性能への影響を把握することを目的とした。第2シリーズは損傷後の試験体を修復し，修復による構造性能の回復を確認することを目的とした。
また，柱梁接合部の非線形挙動をマクロエレメントによりモデル化した骨組の地震応答解析を実施した。対象骨組は梁降伏型柱列と接合部降伏型柱列を連結したものとし，その比を変化させることで接合部降伏する柱梁接合部の割合が骨組の地震時の最大応答および崩壊荷重に及ぼす影響を確認することを目的とした。解析に基づく検討により，接合部降伏型柱列の割合が60%程度となると梁降伏型柱列においても柱ヒンジおよび接合部降伏が生じる場合があること，骨組全体に対して接合部降伏型柱列の割合が増大すると崩壊荷重は減少し，骨組全体に対して接合部降伏型柱列の割合が80%となると接合部降伏型骨組と同様に極めて稀に発生する地震動の1.3～1.5倍程度で崩壊が生じる可能性が高いこと，極めて稀に発生する地震動では，骨組全体に対して接合部降伏型柱列の割合が60%を上回ると最大層間変形角が著しく増加すること，極めて稀に発生する地震動の0.5倍程度までは最大応答層間変形角は骨組全体に対する接合部降伏型柱列の割合によらず梁降伏型骨組と同程度となることが明らかになった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
柱梁接合部を含む部分架構の水平加力実験において，効率的な加力方法とするために，加力フレームおよび載荷方法を再検討し，加力フレームおよび試験体を再設計したために実験計画の進行が遅れている。
地震応答解析による柱梁接合部が損傷した骨組の耐震性能の検討はおおむね順調に進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
①引き続き，ひび割れ幅，コンクリートの剥落量といった地震後に観察可能な柱梁接合部の損傷量と，地震により再度水平変形が生じたときの剛性や強度，あるいは水平力が低下する限界変形，鉛直力支持限界，履歴吸収エネルギーの関係を把握するための柱梁接合部を含む部分架構の水平加力実験を行う。今年度はト形接合部について柱梁強度比が1に近く典型的な接合部降伏破壊が生じる試験体によって，損傷と柱梁接合部の構造性能の低下の関係を把握する。また，一定程度損傷した柱梁接合部部分架構に補修を施した場合の構造性能の把握するための実験も実施する。
②引き続き，接合部降伏破壊を含む柱梁接合部の非線形挙動を表すことができる柱梁接合部のマクロエレメントを用いた地震応答解析を系統的に行い，柱梁接合部が損傷した後の骨組の崩壊余裕度を明らかにする。具体的な検討項目は，崩壊余裕度に及ぼす柱梁強度比や接合部横補強筋などの因子の影響，骨組内の鉛直方向の接合部降伏破壊が生じる層の分布や，接合部降伏破壊によって層崩壊が生じる層における接合部降伏破壊する柱梁接合部の箇所の割合が及ぼす影響，変動軸力が大きい骨組外端の柱梁接合部の影響などである。IDA（Incremental Dynamic Analysis）を用いて，崩壊余裕度や使用限界，修復限界，安全限界といった骨組の構造性能に対する上記因子の感度を検討する。また，既開発の無限均等ラーメンを対象とした地震応答解析プログラムを一般的な平面骨組に適用できるように拡張作業を継続する。
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