過大地震動を受ける建築構造物の崩壊挙動の解明と終局耐震性能評価法

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09555174
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 和田 章 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (90158684)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大崎 純 京都大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40176855) ; 坂田 弘安 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助教授 (80205749) ; 森迫 清貴 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助教授 (90127168) ; 大井 謙一 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (90126003) ; 上谷 宏二 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40026349)
• Keywords: 弾塑性挙動解析 / エネルギー吸収 / 免震・制震構造 / 動的崩壊 / 座屈挙動 / 被害レベル制御 / 有限要素法 / 耐震設計

Research Abstract

兵庫県南部地震の災害は我々建築構造の研究者に大きな衝撃を与えた。最も被害の集中した地域に生じた地震動の大きさは現行の建築基準法で考えられている大きさの1.5倍と言われている。わが国では,現行の基準においても,建築構造物に与えている強度はその構造物が弾性的に応答する場合に生じる強さの1/4から1/2にしかない。強度を超える地震入力は構造物の塑性変形能力によって抵抗される。しかし,実際の設計の段階では,簡単な計算が行われているだけで,真に大きな地震入力が建築構造物に作用した場合の挙動を捉えてはいない。この研究活動は,表題の示すとおり,過大入力を受ける建築構造物の動的崩壊過程を解明する方法の確立と設計への応用法の開発にある。
本研究では,平成9年度に京都大学に共同利用のワークステーションを置き,インターネットを介して,同一の地震動データ,構造物について各研究者による方法で解析を行い,その結果を公開共有して検討を行っている。また,入出力データおよびソフトウェアの相互利用を行い,頻繁な討論の実施によって総合的な成果を得ることを目指している。解析法の整備についても十分な意見交換をっている。
平成9年度には過大入力を受ける構造物の崩壊過程の解明に取り組んだ。
平成10年度は,終局耐震性能評価法の構築と構造設計への提言を行うべく活動してきた.すなわち,昨年度に得られた成果を受けて,地震時安全性をより合理的に高めるための情報を担当研究者の議論を経て系統的に提供することを行ってきた.さらに,崩壊挙動を背景とした各種構造物の耐震性能評価について検討し,安全性をより直接的に反映するための構造設計への提言を行った.各委員が担当したものは,鋼構造物,鉄筋コンクリート構造物,トラス・ラチスシェル等の空間構造物,木構造物,杭一地盤構造,免震・制振構造,設計対象地震動である.

Research Products

• [Publications] 近藤一夫: "ハイブリッド型応力法による骨組構造の自由振動解析(その3)反復計算を用いた立体骨組の自由振動解析" 日本建築学会構造系論文集. 510号. 107-114 (1998)
• [Publications] 上谷宏二: "縮約モデル-骨組逆置換法のためのトータル量表現型設計感度解析" 日本建築学会構造系論文集. 511号. 101-106 (1998)
• [Publications] 加藤史郎: "弾性2次解析を用いた単層円筒ラチスシェルの断面算定法についての一考察" 日本建築学会構造系論文集. 511号. 107-114 (1998)
• [Publications] 竹脇 出: "縮約モデル-骨組逆置換法に基づく骨組設計法" 日本建築学会構造系論文集. 512号. 119-126 (1998)
• [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号. 89-96 (1998)
• [Publications] 上谷宏二: "繰り返し曲げを受ける片持梁-柱の構面内挙動限界解析法" 日本建築学会構造系論文集. 513号. 97-104 (1998)
• [Publications] 坂田弘安: "フィンガージョイントによる集成材のモーメント抵抗接合に関する実験研究" 日本建築学会構造系論文集. 514号. 163-168 (1998)
• [Publications] 和田 章: "建築物の損傷制御設計" 丸善株式会社, 220 (1998)