Analysis and assessment technology for seismic collapse safety of steel building structures

钢建筑结构地震倒塌安全性分析与评价技术

基本信息

批准号：
20H00269
负责人：
岡崎太一郎
金额：
$ 29.54万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

鋼構造建築物の倒壊過程を実験的に解明する研究目的に沿って、下記の成果を上げてきた。（１）模型実験の設計方法、柱や梁の降伏・破断挙動を測定するための計測・画像収録方法など、大変形に至る振動台実験の技術を確立した。（２）国立研究開発法人防災科学技術研究所の大型耐震実験施設で、2020年11月から12月にかけて、縮尺1/2のパイロット試験体による振動台実験を実施した。同研究所の兵庫耐震工学研究センターで、2020年12月に実施された日米共同実験に参加し、次世代型鋼構造システムを開発する研究を推進、2022年2月に実施された10層鋼構造建物の振動実験に参加し、構造部材に生じる力や変形を詳細に計測した。（３）多くの実験データを得るとともに、倒壊に至る鋼構造の非線形・動的挙動を追跡するための数値モデル化技術を開発・蓄積してきた。複数の実験から得た、鋼構造架構の非線形動的応答に関する実データを、既往の大規模振動台実験のデータと合わせて、数値解析技術の検証を進めた。破断を模擬するための現状のモデル化手法では、既往の重層架構実験で観察された、部材破断後の部材力再分配を正しく再現できないことを突き止め、今後の課題を特定した。減衰モデルの選択によって、ブレース付架構の応答変位や応答加速度が異なることに注目し、定量的な検討を進めた。（４）部材破断の再現方法を含めて、ブレース付鋼構造架構の解析手法に関する知見を蓄積し、現状のブレース付鋼構造架構が保有する耐震性能を検証した。

与研究目标相一致，以实验阐明钢结构建筑物的崩溃过程，我们已经达到了以下结果。（1）我们已经建立了用于摇晃表实验的技术，这些技术可能导致较大的变形，包括用于模型实验的设计方法以及测量和图像记录方法，用于测量柱和梁的产量和破坏行为。（2）从11月至2020年12月，使用1/2比例的试验标本进行了摇桌实验，该试样在美国国家灾难预防科学技术研究所的一家大型抗震实验设施中。在该研究所的Hyogo地震抗性工程研究中心，他们参加了在日本和美国进行的一个联合实验，该实验于2020年12月进行，促进了开发下一代钢结构系统的研究，并参加了在2022年2月进行的10层钢制结构建筑上进行的振动实验，该结构于2022年2月进行，衡量了力量和变形的结构组合中的结构组合中，并在结构组合中进行了细节，并在结构中详细介绍。（3）我们已经获得了大量的实验数据，并开发了和累积的数值建模技术，以跟踪导致钢结构的非线性和动态行为。从多个实验中获得的钢结构框架的非线性动态响应的实际数据与以前的大规模摇台实验的数据结合使用，并检查了数值分析技术。目前的模拟裂缝的建模方法已经发现，在先前的多层框架实验中观察到的裂缝后材料力的重新分布无法正确复制，并且已经确定了未来的问题。我们专注于响应位移和响应加速度的差异，具体取决于阻尼模型的选择，并进行了定量研究。（4）我们积累了有关配备有支撑钢结构框架的分析方法的知识，包括用于再现零件断裂的方法，并验证了当前配备支撑钢的钢结构框架的地震性能。

项目成果

期刊论文数量（17）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ローザンヌ工科大学(スイス)

洛桑理工学院（瑞士）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Full-Scale Shake Table Tests on Frame-Spine System with Force Limiting Connections Part 2: Test Results

带限力连接的框架-脊柱系统的全尺寸振动台测试第 2 部分：测试结果

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
上田航平;本田悠樹;加戸啓太;平沢岳人;岩崎桃子・中川尚郁・高井伸雄;長坂陽介，野津厚;高井伸雄・重藤迪子;岡崎太一郎・Yi Qie・倉田真宏・河又洋介・Larry A. Fahnestock
通讯作者：
岡崎太一郎・Yi Qie・倉田真宏・河又洋介・Larry A. Fahnestock

Shake-Table Collapse Test of a Scaled 4-Story Steel Moment-Frame Part 2: Test Results

比例 4 层钢矩框架的振动台倒塌试验第 2 部分：试验结果