2014 Fiscal Year Annual Research Report
一階柱脚の降伏を避ける工法を用いた鋼構造損傷制御骨組に関する研究
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24360222
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
木村 祥裕 東北大学, 未来科学技術共同研究センタ-ー, 教授 (60280997)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古川 幸 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30636428)
和田 章 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 名誉教授 (90158684)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 損傷制御骨組 / 柱脚機構 / リダンダンシー / 二方向地震動 / 制振ブレース |
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| Outline of Annual Research Achievements |
4)骨組の層剛性・耐力からみた柱の要求性能と弾性通し柱による層間変形抑制効果の検討
これまでに，骨組内で地震力を負担する柱（以降，耐震柱）とそれに取り付く梁の曲げ耐力比や曲げ剛性比を対象として，骨組の終局時に柱が弾性保持するための要求性能を明らかにした。しかし，構造物内には米国型架構のように，建物の自重のみを支持し，水平力を負担しない軸力支持柱や連想耐震壁は，心棒として高さ方向に層せん断力を均一化する役割を持つことが明らかにされている。本研究では，有限要素法による地震応答解析により，高さ方向への層せん断力の均一化効果と耐震柱が弾性保持するための要求性能を明らかにする。通し柱が高さ方向の層せん断力の均一化，つまり層間変形集中の抑制を担
う。この通し柱の柱脚をピン支持とし，通し柱と梁端をピン接合した骨組の縮小模型振動台実験を行い，本柱脚機構を用いた骨組の動的応答特性に対する通し柱の損傷分散メカニズムを明らかにした。
また，地震応答解析によりこのような通し柱の曲げ剛性と層せん断力の均一化との関係を明らかにし，耐震柱の負担せん断力の軽減作用についても把握した。
6)本提案型柱脚を適用した損傷制御骨組における鉄骨柱支点部のディテールの開発
本研究では，本提案型柱脚を適用した損傷制御骨組でも，鉄骨柱支点部に制振ブレースのガセットプレートを設置する場合のディテールの開発と設計法を検討する。鉄骨柱支点部には，柱のせん断力と軸力に加えて，制振ブレースから作用する軸力が鉄骨柱支点部の軸力とせん断力として作用する。そこで，鉄骨柱支点部がピン機構を保持しつつ，制振ブレースからの応力伝達が確実に伝達できる接合部ディテールを試作し，柱及び制振ブレースの作用軸力，せん断力を与えた鉄骨柱支点部の載荷実験を行い，簡便で経済的な接合部ディテールを提案した。なお，本項目は試作による検討であり，来年度も継続的に実施する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実験及び解析的検証がともに順調に進展した。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の予定通りの進捗状況であることから，計画書に基づいて「5)激震時に柱脚を降伏させない損傷制御骨組の設計法の提案」，「6)本提案型柱脚を適用した損傷制御骨組における鉄骨柱支点部のディテールの開発」を進めることとする。
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