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2011 年度 実績報告書

拘束された集合柱による新しい耐震構造の実用化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 21246073
研究機関京都大学

研究代表者

澤田 純男  京都大学, 防災研究所, 教授 (70187293)

研究分担者 高橋 良和  京都大学, 防災研究所, 准教授 (10283623)
五十嵐 晃  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80263101)
酒井 久和  広島工業大学, 工学部, 教授 (00360371)
後藤 浩之  京都大学, 防災研究所, 助教 (70452323)
キーワード集合柱 / 摩擦減衰 / 弾性 / 弾塑性 / コンクリート柱
研究概要

良く知られているように,建築物や土木構造物に対する現在の耐震設計では,レベル2地震動と呼ばれる「きわめて希であるが、非常に強い地震動」に対して,弾性範囲を超えた塑性領域に入ることを許容して,構造系全体が倒壊しなければOK,としている.従って震度7のような強烈な地震動の地域では,現状の耐震設計では相当な損傷が発生することは避けられず,地震後にその損傷を補修しなければならない.
本研究では,提案する新しい柱構造によって,損傷ではない塑性応答を実現化することを目的としている.提案する構造は柱を縦に分割する.ここで分割した柱部材に横拘束部材をあてがい拘束力を与えると,分割した柱部材の間に摩擦が働くようになり,その結果として復元力-変形量関係は通常の弾塑性と同じ挙動を示すようになり,与える拘束力を変化させることにより,復元力-変形量関係を制御できる.
本研究では,本構造を現実の鉄筋コンクリート柱でどのように実現するかについて検討する.平成23年度には1方向曲げ柱の実物大模型を1体作成し,振動台実験を実施した.その結果以下の結論を得た.
・摩擦面の最適な材料として,カーボンファイバーで補強されたフェノール樹脂が優れていることが明らかとなった.
・実物大化・鉄筋コンクリート化した実物大模型は,地震動入力に対しても当初の性能を発揮することがわかった.

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

平成22年度は2方向曲げ供試体を用いた静的載荷実験を実施し,実用的なコンクリート柱としての性能を検証し,平成23年度の研究として,1方向曲げ供試体を用いた動的振動台実験を実施し,地震時における実物大コンクリート柱としての性能を検証できた.

今後の研究の推進方策

平成24年度は最終年度であるので,平成23年度までの研究成果をまとめることによって,実構造物に「拘束された集合柱による新しい耐震構造」を適用する場合の設計法を確立する.その際には実験では計測できなかった摩擦力を知る必要があるので,数値解析を実施し,実物大コンクリート柱としての挙動メカニズムを明らかにする.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2012 2011

すべて 学会発表 (7件)

  • [学会発表] リスク評価に基づく道路ネットワークの耐震設計法を目指して-土構造物・斜面の耐震信頼度解析-2012

    • 著者名/発表者名
      酒井久和
    • 学会等名
      土木学会全国大会研究討論会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      20120907-20120909
  • [学会発表] Improvement of disaster mitigation technology by effective collaboration between small/middle/large scale experimental projects2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Takahashi
    • 学会等名
      International Workshop on Advances in Seismic Experiments and Computations
    • 発表場所
      Meijyo University, Nagoya
    • 年月日
      20120312-13
  • [学会発表] Elasto-plastic behavior of RC column with built-in friction damping mechanism2011

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Nakamura
    • 学会等名
      24th KKCNN Symposium on Civil Engineering
    • 発表場所
      Kyoto University
    • 年月日
      20111214-20111216
  • [学会発表] 複合応力作用下における摩擦減衰機構を持つ集合弾性耐震RC柱の弾塑性挙動2011

    • 著者名/発表者名
      中村英之
    • 学会等名
      土木学会第66回年次学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      20110907-20110909
  • [学会発表] Nonlinear static pushover (NSP) analysis for evaluation of seismic design motion in low seismicity areas: a case study for Malaysia2011

    • 著者名/発表者名
      Sherliza Zaini Sooria
    • 学会等名
      13th International Summer Symposium, JSCE
    • 発表場所
      Kyoto University
    • 年月日
      20110826-20110826
  • [学会発表] 2011年東北地方太平洋沖地震による第1中曽根高架橋の被害2011

    • 著者名/発表者名
      高橋良和
    • 学会等名
      第14回性能に基づく橋梁等の耐震設計に関するシンポジウム
    • 発表場所
      土木学会
    • 年月日
      20110728-20110729
  • [学会発表] 摩擦減衰機構を有する集合RC柱の複合応力作用下における弾塑性挙動2011

    • 著者名/発表者名
      中村英之
    • 学会等名
      平成23年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      20110612-20110612

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公開日: 2014-07-24  

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