RCフレ-ム構造物の3次元弾塑性地震応答解析プログラムの開発

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63850110
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 家村 浩和 京都大学, 工学部, 助教授 (10026362)
• 研究分担者: 伊津野 和行 京都大学, 工学部, 助手 (90168328) ; 渡辺 史夫 京都大学, 工学部, 助教授 (50026267) ; 小林 和夫 大阪工業大学, 工学部, 教授 (10021586) ; 山田 善一 京都大学, 工学部, 教授 (60025856)
• キーワード: 鉄筋コンクリ-ト / フレ-ム構造 / 3次元 / 弾塑性地震応答 / 軸力変動 / プログラム / ハイブリッド実験 / 地震被害

研究概要

従来の弾塑性部材モデルにおけるM-φ関係に、軸力変動の効果を取り込むのは、極めて繁雑でほとんど不可能に近い。しかるに、土木や建築の分野において、地震応答時の立体振動および軸力変動を無視しえない構造物が計画・設計・施工されている。斜張橋の塔や幅の狭い高層建築の柱などがその典型である。本研究では、まず要素部材の2軸のM-φ関係を、断面内の層要素の応力-ひずみ関係より精算するサブプログラムを作成する。この妥当性を実験結果との比較より立証したあと、これを構造物全体の3次元剛性マトリックスにもちこみ、軸力変動を考慮したRCフレ-ム構造物の3次元弾塑性精算地震応答解析プログラムを開発する。以上のことより、軸力変動の大きい、RCフレ-ム構造物の塑性域における耐震安全性評価の精度を飛躍的に向上させようとするきが本研究の目的である。
上記の研究目的を達成するため、本研究では、新しく開発したサブストラクチャ-ハイブリッド実験装置を用いて、組合せ応力化での地震応答載荷試験を実施するとともに、材料構成則からの理論解析法の開発に関する一連の研究を行なった。また橋梁構造物の弾塑性耐震設計法や、繰返し荷重下でのRC部材の復元力特性に関するより一般的な立場からの検討も行なった。さらに修復RC部材の動的耐力の回復度をハイブリッド地震応答実験から検討した。また、1989年10月17日に発生したロマプリ-タ地震によるコンクリ-ト橋の被害概要の調査結果についても言及した。

研究成果

• [文献書誌] Ristic D.: "Inelastic Stress-Strain Based Sesimic Response Prediction of RC Structures Considering Dynamically Varying Axial Forces" Proceedings of 9th World Conference on Earthquake Engineering. 8. 531-536 (1988)
• [文献書誌] 家村浩和: "Session Report,Discussion of Special Theme Session SF-Inelastic Behavior and Modeling of Concrete Structural Components under Multi-Directional Seisimic Forces" Proceedings of 9th World Conference on Earthquake Engineering. 8. 595-600 (1988)
• [文献書誌] 家村浩和: "Inelastic Resistant Design of Bridges" Proceedings of the sessions related to design,analysis and testing at Structural Congress '89 of ASCE. 796-805 (1989)
• [文献書誌] 家村浩和: "Testing R/C Sppecimens by a Substructure-Based Hybrid Earthquake Loading System" Proceedings of 9th World Conference on Earthquake Engineering. 4. 35-40 (1988)
• [文献書誌] Tanzo,W.: "Analytical and Substructured On-line Hybrid Analysis of Inelastic R/C Frames" Proceedings of the 20th JSCE Earthquake Engineering Symposium-1989. 449-452 (1989)
• [文献書誌] 伊津野和行: "Hybrid Experiments on Repaired RC Members Considering Axial-Force Effects" Proceedings of 9th World Conference on Earthquake Engineering. 7. 365-370 (1988)
• [文献書誌] 家村浩和(他共著): "地震動・動的特性(動的解析と耐震設計第1巻)" 技報堂出版, 170 (1989)
• [文献書誌] 家村浩和(他共著): "土木工学ハンドブック第1巻" 技報堂出版, 1,500 (1989)