ロッキング機構と各種ダンパーの併用による損傷制御型木質高層建物の開発

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木質高層建物の実現とその普及への期待が世界的に高まっている。しかし、木質建物の復元力特性は、スリップ型となることが多く、また、エネルギー吸収性能も低いことがわかっている。地震国である日本で、木質高層建物の耐震性を向上させることは重要である。その耐震性を効率的に向上させる手段として、ロッキング機構と各種ダンパーを併用することを提案する。ロッキング機構を適用することで、原点指向型の復元力特性を建物に付与し、かつダンパーを適用することで、建物の剛性とエネルギー吸収性能を高めるのが本提案のコンセプトである。近年急速に利用が拡大しているCLTによる木質建物を研究対象とし、建物規模は４～１０層程度の高層建物を想定する。2021年度にCLTロッキング架構の部分架構実験を行い、実験結果の分析、CLTフレームモデルの構築と解析検討をする予定であったが、CLTロッキング架構における柱脚支持部の挙動評価を行う上で、柱脚部のめり込み性状を詳細に把握するための要素試験を実施する必要性が判明したため、予定を変更して先に要素試験を実施した。要素試験の結果を整理し、柱脚部を詳細にモデル化した上で、CLTロッキング架構における柱脚支持部の挙動を再評価した。上述した成果を用いて提案するCLTロッキング建物の一部を取り出した部分架構に対して強制変形を与える実験を実施し、試験体の力学挙動を詳細に把握した。また、その試験体を再現するフレームモデルを作成した。フレームモデルは改善すべき点が含まれているものの、実験結果を概ね再現することができた。