無補強組積造壁の面外損傷を考慮したRC架構の地震時応答と安全性評価手法の高度化

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2021年度は，2022年度以降に行う予定である振動台実験に向けて，１）既往の類似研究や被害事例のレビューの実施，２）試験体設計・計測計画含む実験計画の立案，を行った。１）について，面内損傷の有無や程度によって面外転倒への抵抗力が変化する現象を中心に文献調査を行った。既往の研究データから，面外加力以前に面内損傷を受けると，部材角0.5%程度までの面内損傷であれば面外抵抗力は線形に低下するが，それ以上の面内損傷に対しては面外抵抗力の低下が非常に緩やかとなることを明らかにした。また，既往の動的数値解析モデルにおいては，壁体の面外方向への回転をモデル化したものはないが，多くの実験結果で壁体の回転を生じていることから，回転変形をモデル化をすることが課題解決のために重要であることを明らかにした。２）について，１）に基づき面外転倒に関する仮説モデルを構築し，その検証を目的とした実験計画を立案している。提案モデルは，面内損傷によって壁体が2枚の剛体に分割され，それらが回転と水平自由度を有するモデルであり，壁体とは別に鉄筋コンクリートフレームも水平自由度を有する質点としてモデル化している。壁体の上下には摩擦ばねと回転ばねを配置し，それぞれ水平変形と回転変形に対応する。両ばねには非線形の復元力特性をモデル化しており，事前の面内損傷の程度により強度・剛性の低減を行うものである。このモデルを用いて動的解析を行い，生じうる破壊モード，実験設備の容量などを検討し，研究目的を達成可能な実験計画を立案している。治具や計測器等の購入も行った。