建築骨組の激震時崩壊挙動の解明とそれに基づく性能指定型耐震設計法

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09305037
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 上谷 宏二 京都大学, 工学研究科, 教授 (40026349)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田川 浩 京都大学, 工学研究科, 助手 (70283629) ; 桝井 健 関西大学, 工学部, 助手 (60263109) ; 小林 正実 滋賀県立大学, 環境科学部, 助手 (50186772) ; 大崎 純 京都大学, 工学研究科, 助教授 (40176855) ; 竹脇 出 京都大学, 工学研究科, 助教授 (20155055)
• Keywords: 崩壊挙動 / 性能設計 / 限界状態設計 / 耐震設計 / 不安定挙動

Research Abstract

本研究の目的は,以下のような項目について研究を実施し,建築骨組の激震時崩壊挙動の解明と新しい性能指定型耐震設計法の開発を行うことにある。
(1) 動的水平外乱を受ける多層骨組の崩壊挙動の解明と種々の限界条件の導出
(2) 動的水平外乱を受ける多層骨組の上記限界条件の振動台実験による検証
(3) (1)の理論に基づく激震時限界状態に対する性能指標の設立
(4) (3)の激震時限界状態性能指標に対する性能指定設計法の開発
本年度において以下の成果を得た。
1. 梁降伏型多層骨組の変形集中現象の発生抑止条件およびドリフト抑止条件を導出し,数値応答解析により2つの抑止方法が妥当であることを確認した。
2. 鋼構造骨組における梁端部の破断および履歴ダンパーの破断を考慮できる数値解析法を構築し,それぞれの破断が骨組の地震時応答に及ぼす影響を明らかにした。
3. 弾性破壊力学に基づく境界要素法を用いて、脆性的な亀裂進展挙動をする弾性材料で構成された構造物に亀裂が進展する場合の荷重-変位関係の不安定釣合経路を求める方法を提示し、亀裂の影響部分を回転バネモデルに置き換える方法を提示した。また,亀裂進展時挙動の解析法を提案した。
4. 実効率の新しい定義を導入した高次モードの影響を考慮できる等価線形化法を構築し,レベル2相当設計用地震動の作用を受ける弾塑性建築骨組に対する梁端塑性率・層間変位指定設計法を展開した。

Research Products

• [Publications] 田川 浩: "繰返し水平載荷を受ける梁降伏型平面骨組の崩壊挙動に関する実験的研究(その1 静的載荷時における弓形変形モードの成長現象)" 日本建築学会構造系論文集. 513. 89-96 (1998)
• [Publications] 田川 浩: "履歴型ダンパーの破断を伴う鋼構造骨組の地震応答" 日本鋼構造協会鋼構造論文集. 5・20. 17-25 (1998)
• [Publications] 松山 憲太郎: "脆性梁の亀裂進展時の釣合経路と亀裂部回転バネモデル" 日本建築学会大会学術講演梗概集(構造). 475-476 (1998)
• [Publications] K.Uetani: "Steady-state Limit Analysis of Elastoplastic Trusses under Cyclic Loads" Int.J.of Solids and Structures. (in press). (1999)