脆性破壊のランダムな発生が建築構造システムの耐震信頼性に与える影響に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550564
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: 井戸田 秀樹 名古屋工業大学, 工学部・社会開発工学科, 助教授 (10203192)
• Keywords: 鉄骨構造物 / 耐震安全性 / 脆性挙動 / 塑性変形能力 / 確率論的手法 / エネルギー吸収能力 / 地震応答解析 / 信頼性設計

Research Abstract

1.脆性挙動のランダム性を取り扱える構造システムの耐震信頼性評価手法の開発
本研究で開発予定の評価手法のためのツールは下記の通りである.
(1)脆性破壊に伴う応力の再配分を考慮した鋼構造骨組の静的弾塑性応答解析プログラム
(2)耐力劣化を扱うことのできる1質点系の弾塑性時刻歴応答解析プログラム
(3)複数破壊モードの統計的相関性を考慮したシステムの破壊確率評価手法
(1)は,脆性部材を含む骨組構造物の復元力特性を求め,(2)の時刻歴応答解析用の振動モデルを決定するために必要なものであり,平成14年度内に開発を完了した.また,開発したプログラムを用いて,部材の塑性変形能力が不確定な鉄骨骨組のエネルギー吸収能力について数値解析を行い,その統計論的な性質についての知見を得るとともに,骨組の吸収エネルギー量の下限値を推定できる簡便な評価式を提案した.(2)の時刻歴弾塑性応答解析プログラムは,解析対象は限定されるが,(1)のプログラムで得られた性質を考慮して計算可能な形には開発が完了した.(3)については,(1)(2)で開発した計算ツールの結果を見ながら手法を構築する予定であり,平成15年度の課題とした.
2.鉄骨構造物の部材抵抗強度,塑性変形性能,接合部の欠陥等に関する統計データの充実とデータベース化実験に基づくデータ収集と統計的な処理は平成15年度に実施予定であるが,既往の文献調査に基づき,鉄骨の柱梁溶接接合部についての実験データ収集を行い,実構造物の評価に必要な基礎データをデータベース化した.また,得られたデータの統計的な処理と考察を行うとともに,その結果を用いた弾塑性地震応答解析を1.(2)のプログラムを使って行い,鉄骨接合部のディテールや鋼種の違いが地震時の最大応答変位に与える影響を明らかにした.
以上が,本研究課題の平成14年度の実績である.

Research Products

• [Publications] 井戸田秀樹, 山崎賢二: "建築構造システムの終局変形性能に関する確率論的一考察"日本建築学会東海支部研究報告集. 第41号. 169-172 (2003)
• [Publications] 井戸田秀樹, 野田隆博, 小野徹郎: "実験データに基づく鋼構造溶接柱梁接合部の変形能力に関する統計量調査"日本建築学会東海支部研究報告集. 第41号. 345-348 (2003)
• [Publications] 井戸田秀樹, 和佐智史, 小野徹郎, 趙〓剛: "高次モーメント信頼性評価手法におけるサンプルサイズと精度の関係について"日本建築学会東海支部研究報告集. 第41号. 156-160 (2002)