2020 Fiscal Year Final Research Report

Clarification of load carrying capacity, deformability and failure mechanism of shear walls under 3D loading, and proposal of suitable design procedure

Research Project

PDF

Project/Area Number	18H01586
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 23010:Building structures and materials-related
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	Nishiyama Minehiro 京都大学, 工学研究科, 教授 (50183900)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	坂下雅信国土技術政策総合研究所, 建築研究部, 主任研究官 (50456802) 谷昌典京都大学, 工学研究科, 准教授 (50533973) 杉本訓祥横浜国立大学, 大学院都市イノベーション研究院, 准教授 (60758233)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	耐震 / 壁 / せん断 / 破壊 / 二方向載荷 / 有限要素解析
Outline of Final Research Achievements	Evaluation methods have been proposed for load carrying capacity and deformability of shear walls subjected to 3-dimensional loading. Shear walls have high load carrying capacity and stiffness, which dominate seismic performance of building structures. When earthquakes hit buildings, shear walls are subjected to 3-directional dynamic loading such as in-plane, out-of-plane and vertical axial loadings. In the current practical structural design of buildings shear walls are designed against in-plane loading with constant axial load. Deformation to out-of-plane direction is assumed not to affect the load capacity in the direction of in-plane loading. In the loading tests carried out in this study at most 20% reduction should be taken into consider in the capacity evaluation of shear walls subjected to multi-directional loading.
Free Research Field	コンクリート系構造学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	地震時，耐震壁には，面内および面外方向水平力，鉛直方向軸力が3次元的に作用する。このような実際の状況における耐震壁の耐力と変形性能評価はこれまでになされていなかった。これを実験的数値解析的に解明し，評価方法を提案した。また，現在の耐震設計においては，耐震壁を設計する際，一定軸力下での面内方向への設計のみが行われ，面外方向への変形が面内方向耐力を低下させることは無視されている。本研究では，面外方向変形は面内方向せん断耐力を最大で2割程度低下させるという結果を実験的および数値解析的に示し，その耐力評価方法を提案した。本評価法により，さらに安全な建物の設計が可能となる。