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大学・研究所にある論文を検索できる 「連層耐震壁を有するRC造4層建物縮小試験体の振動台実験による架構の破壊形式と安全限界の評価」の論文概要。リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

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連層耐震壁を有するRC造4層建物縮小試験体の振動台実験による架構の破壊形式と安全限界の評価

前田匡樹 Shegay Alex Masaki Maeda Alex Shegay 東京工業大学 DOI:https://doi.org/10.3130/aijs.86.247

2021.02

概要

巨大地震発生時においては,被災した建物の安全性を迅速に判断し,効率的な復旧計画を立てることが重要である。そのためには,建物の破壊形式や安全限界を正確に把握し,被災度を定量的に評価する必要がある。RC造建物の被災度を定量的に評価する方法として,日本建築防災協会の被災度区分判定基準1>における,耐震性能残存率評価法があるが,同手法では,計算の単純化のため,全ての構造部材( 柱, 梁, 耐震壁) の変形性能が同じであると仮定している。即ち,各部材が同時に終局変形に達し,その時点が架構全体の安全限界であると想定していることとなるが,実構造物は様々な構造部材から構成され,耐震壁と柱梁とでは剛性や変形性能が大きく異なるため,耐震壁の損傷が先行し,柱梁よりも先に終局変形に達することが予想される。そのため,架構全体の安全限界点や破壊形式(耐震壁が支配的となるか柱梁が支配的となるか)は,耐震壁と柱梁の構成割合(応力の負担比率)等によって変わると考えられる。

一方,筆者らによる既往の研究2 >では,部材の変形性能等の違いを考慮して,耐震性能残存率を評価する手法が提案されている。また,文献3)では,変形性能の異なる複数の柱を有する架構の安全限界の評価法が示されているが,これらの手法は,主に,純ラーメン建物を対象としたものとなっている。

そこで,筆者らは,変形性能の異なる複数種類の部材(耐震壁と 柱梁)からなる建物において,文献3)の考えに従って,架構の破壊 形式と安全限界を評価する手法を新たに提案した4ζしかしながら, RC造の耐震壁付ラーメン建物を対象とした過去の振動台実験5),6)において,架構の破壊形式や安全限界を判断するに至るまで,即ち,架構が崩壊に近い状態に達するまで加振を行った事例はほとんどなく,提案手法の妥当性については,これまで具体的な検証が行われ ていなかった。また,崩壊近くまで加振を行った事例7>においても,架構の崩壊メカニズムは,主に,特定層の壁がせん断破壊するよう な層崩壊型が対象となっており,曲げ降伏型全体崩壊形架構の崩壊過程や安全限界については,特に,知見が不足していると言える。

そこで,本研究では,曲げ降伏型全体崩壊形の架構として設計した,連層耐震壁を有するRC造4層建物縮小試験体の振動台実験を行い,架構が崩壊に至る過程を明らかにするとともに,文献4)における提案手法(架構の破壊形式と安全限界の評価法)の妥当性の検証を行った。

参考文献

1) Japan Building Disaster Prevention Association: Standard for Post­ earthquake Damage Level Classification of Buildings, 2016.3 (in Japanese)日本建築防災協会:震災建築物の被災度区分判定基準及び復旧技術指針, 2016.3

2) Maeda, M. and Miura, K.: Post-Earthquake Damage Evaluation for Reinforced Concrete Buildings with Various Collapse Mechanism, 15th World Conference on Earthquake Engineering, 2012.9

3) Matsukawa, K. and Maeda, M.: Practical Collapse Assessment for Reinforced Concrete Structures Based on Seismic Response Spectrum, Tenth U.S. National Conference on Earthquake Engineering, 2014.7

4) Fujita, K., Maeda, M. et al.: Residual Seismic Capacity Evaluation for RC Frames with Multi-story Flexural Wall, Proceedings of Japan Concrete Institute, Vol.41, No.2, pp.799-804, 2019.7 (in Japanese) 藤田起章,前田匡樹ほか:曲げ破壊型連層耐震壁を有するRC造架構造の残存耐震性能評価,コンクリートエ学年次論文集Vol.41, No.2, pp.799-804, 2019.7

5) Katsumata, H., Shirai, K. et al.: Shaking Table Test of R/C 4 Story Shear Wall Frame Model with Multi Directional Input Motion (Part 1-2), Summary of Technical Papers of Annual Meeting, Architectural Institute of Japan, Structures-IV, pp.407-410, 2005.7 (in Japanese) 勝俣英雄,白井和貴ほか:鉄筋コンクリート造4層壁フレーム模型の多方向入力振動台実験(その1-2),日本建築学会大会学術講演梗概集,構造-IV, pp.407-410, 2005.7

6) Matsumori, T., Shirai, K. and Kabeyasawa, T.: Study on Seismic Performance of R/C Wall-frame Structures Based on Large-scale Shaking Table Test, Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of Al J), Vol.73, No.614, pp.85-90, 2007.4 (in Japanese)松森泰造,白井和貴,壁谷澤寿海:大型振動台による鉄筋コンクリート耐 震壁フレーム構造の耐震性に関する研究,日本建築学会構造系論文集, Vol.73, No.614, pp.85-90, 2007.4

7) Sugimoto, K, Katsumata, H. et al.: Shaking Table Test of 6-Story Wall Frame Building to Investigate Collapse Process of RC Buildings, 17th World Conference on Earthquake Engineering, 2017.1

8) Architectural Institute of Japan (2004), Guidelines for Performance Evaluation of Earthquake Resistant Reinforced Concrete Buildings (Draft), (in Japanese) 日本建築学会:鉄筋コンクリート造建物の耐震性能評価指針(案)・同解説, 2004.7

9) Miura, K., Maeda, M. et al.: Evaluation Method of Contribution Factor of Structural Member for Seismic Capacity of Single-story RC frames Considering Strength and Energy Dissipation, Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of Al J), Vol.77, No.678, pp.1283-1290, 2012.8 (in Japanese) 三浦耕太,前田匡樹ほか:部材耐力と減衰を考慮したRC造1層架構の耐震性能に及ぼす各部位の影響度評価法,日本建築学会構造系論文集,Vol.77, No.678, pp.1283-1290, 2012.8

10) Matsukawa, K. and Maeda, M.: Methodology to Evaluate the Collapse Limit State of R/C Frames Based on the Seismic Response Spectrum, Japan Architectural Review, Vol.l, No.4, pp.432-442, 2018.10

11) Hao, L., Jin, K. and Maeda, M.: Residual Seismic Capacity Evaluation for Damaged RC Buildings with Mixed Failure Mode Considering Reduction of Seismic Performance, Proceedings of Japan Concrete Institute, Vol.39, No.2, pp.721-726, 2017.7 (in Japanese) Hao Linfei,晋沂雄,前田匡樹:破壊モード混在型被災RC造架構における構造性能低下を考慮した残存耐震性能評価法,コンクリートエ学年次論文集 Vol.39, No.2, pp.721-726, 2017.7

12) Information Center for Building Administration: Technological Related to Structures of Buildings, 2015.6 (in Japanese) 建築行政情報センター: 2015年版建築物の構造関係技術基準解説書, 2015.6

13) Architectural Institute of Japan, Design Guidelines for Earthquake Resistant Reinforced Concrete Buildings Based on Inelastic Displacement Concept, Japan,1999.9 (in Japanese) 日本建築学会:鉄筋コンクリート造建物の靭性保証型耐震設計指針・同解説,1999.9

14) Building Research Institute: Investigation on Structural Performance Evaluation of RC Members using Comprehensive Experimental Database, 2016.11(in Japanese) 建築研究所:実験データベースを用いた鉄筋コンクリート造部材の構造特性評価式の検証,2016.11

15) Shibata, A.: Dynamic Analysis of Earthquake Resistant Structures, 2010.4

16) Kuramoto, H.: Earthquake Response Characteristics of Equivalent SDOF System Reduced from Multi-story Buildings and Prediction of Higher Mode Responses, Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ), No.580, pp.61-68, 2004.6 (in Japanese) 倉本洋:多層建築物における等価1自由度系の地震応答特性と高次モード応答の予測,日本建築学会構造系論文集,No.580, pp.61-68, 2004.6

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