2015 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 |
過去３年間の研究成果を踏まえ，総括として，「本提案型柱脚を適用した座屈拘束ブレース付き鉄骨ラーメン骨組の保有耐力設計法」を確立した。
最初に，鉄骨ラーメン骨組の柱が弾性保持することを条件として，最大層間変形角と層せん断力の関係をD値法を基にして，陽な形の式で誘導した。具体的には，最初の梁が降伏するまでは，従来のD値法を用い，梁と柱の曲げ剛性比から柱曲げモーメントの反曲点を求め，層間変形角と層せん断力の関係を求める。梁降伏後はその梁の曲げ剛性を0として，取り除き，上層までを一つの層とみなして，反曲点を算定し，層間変形角増分と層せん断力増分を求める。これを最初の層間変形角と層せん断力の関係に逐次足し合わせることで，全層梁降伏時までの層せん断力と層間変形角の関係が求められる。上記の方法は，一方向外力に対してのみであったが，二方向外力に対して構面それぞれに対して，この修正D値法を適用することで求めることができる。
上記の手法を踏まえて，座屈拘束ブレース付き鉄骨ラーメン骨組への適用を試みた。ただし，座屈拘束ブレースが取りつく構面（制振構面）では，梁にブレースからの軸力が作用することから，特に圧縮軸力に対しては梁の塑性変形能力を低下させることになる。そこで，ブレースの保有性能（梁には作用軸力の大きさ）と梁の塑性変形能力の関係を求め，梁の塑性変形能力に達するまでもしくは全層梁降伏時という制約条件を設けて，層間変形角と層せん断力の関係を定式化し，柱の要求性能（剛性と耐力）を提示した。
さらに，本提案柱脚を有する鉄骨ラーメン骨組の縮小模型実験により，上記の手法の妥当性を明らかにした。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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