大断面RC単柱でのセルフセンタリング機構を実現する埋込立体フレームコアの開発

开发在大截面RC单柱中实现自定心机构的嵌入式三维框架核心

• 批准号: 21K14231
• 负责人: 植村 佳大
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14231/
• 关键词: 柱構造; 鉄筋コンクリート構造; 復旧性; セルフセンタリング; 立体フレーム構造; 鉄筋コンクリート柱構造; 大断面橋脚; 危機耐性

本研究では，大断面鉄筋コンクリート(RC)単柱の地震後の復旧性向上に向けて，復旧時にのみセルフセンタリング機能が発現し，かつRC単柱での死荷重によるセルフセンタリング機構の持続性を向上させる立体フレームコア構造を開発し，その構造を基部に埋め込んだ大断面RC単柱を提案することを目的としていた．当該年度では，大断面RC単柱に復旧時セルフセンタリング機能を付与する立体フレームコアに対する実験的検討を実施し，当該構造が期待通りの性能を発揮できることを確認した．具体的には，立体フレームコアの実験模型をRC単柱模型に埋め込んだ柱構造に対して正負交番載荷実験を実施し，立体フレームコアが地震時にはRC単柱の復元力特性に影響を与えず，立体フレームコアを埋め込んだとしても，RC単柱本来のエネルギー吸収性能が阻害されないことを確認した．また，正負交番載荷実験終了後，地震後の復旧作業を想定した部材の撤去作業を鉛直軸力作用下で実施し，立体フレームコアによるセルフセンタリング機構の発現性 (柱の残留変位の低減) を，立体フレームコアに作用する鉛直軸力の変化とともに検証した．その結果，提案構造において，復旧時においてRC単柱の塑性化部材を撤去してく中で，立体フレームコアが原点志向型の復元力特性を柱に付与するという理想的な挙動を示すことを確認した．このように，地震時は本来のRC単柱のエネルギー吸収性能を確保し，地震後の復旧時にのみセルフセンタリング機能を発現させる構造の提案例はなく，本検討はRC構造の復旧性向上に資する技術提案であるといえる．また当該年度では，立体フレームコアの構造性能に関する検討と併せて，同様の立体フレーム構造を有する2層式RCラーメン高架橋に関する解析的検討を実施した．その結果，立体フレーム構造が持つ構造性能とその上部を走る列車の走行安全性の関係について一定の知見を得た．

This study aims at the development of a three-dimensional RC structure with a large cross-section RC column at the base of the RC structure, and at the recovery of the RC column after an earthquake. When this year, large section RC single column when the restoration of the original function to give the three-dimensional structure of the implementation of the discussion, when the structure is expected to pass the performance to confirm. In detail, the three-dimensional model of RC single column is established. The structure of RC single column is applied to the negative alternating load. The three-dimensional model of RC single column is confirmed to have the influence on the complex force characteristics of RC single column during earthquake. After the negative alternating load is completed, the recovery operation after earthquake is considered, the removal of components is performed under the action of vertical axial force, and the occurrence of the three-dimensional structure (reduction of residual position of the column) is detected. As a result, the proposed structure is in the middle of the recovery time, the plasticized parts of the RC single column are removed, and the three-dimensional structure is in the middle of the recovery time. In this paper, we discuss the technical proposal for the improvement of the retrogradation of RC structures in order to ensure the retrogradation absorption performance of RC structures during earthquakes and to realize the retrogradation function of RC structures after earthquakes. During the year, the structural performance of the three-dimensional structure was investigated and analyzed, and the two-layer RC structure of the same three-dimensional structure was analyzed and discussed. As a result, the three-dimensional structure has a certain knowledge of the relationship between the structural performance and the safety of the train.

项目成果

地震後の2層式RCラーメン高架橋の列車走行性に関する基礎的検討

两层RC刚构高架桥震后列车运行性能基础研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Shimizu Yuma;Khayyer Abbas;Gotoh Hitoshi;Yuma Shimizu;Yuma Shimizu;Yuma Shimizu;清水 裕真;梶山 慎太郎;梶山 慎太郎;白井洵，植村佳大，高橋良和;畠山琴羽;畠山琴羽
• 通讯作者: 畠山琴羽

RC柱構造における復旧時セルフセンタリング機構実現に向けた解析的検討

RC柱结构恢复过程中自定心机构实现的解析研究

• 发表时间: 2021
• 作者: Shimizu Yuma;Khayyer Abbas;Gotoh Hitoshi;Yuma Shimizu;Yuma Shimizu;Yuma Shimizu;清水 裕真;梶山 慎太郎;梶山 慎太郎;白井洵，植村佳大，高橋良和;畠山琴羽;畠山琴羽;畠山琴羽;畠山琴羽;Jun Shirai;白井洵;白井洵
• 通讯作者: 白井洵

損傷した2層式RCラーメン高架橋の列車走行性に関する基礎的検討

受损二层RC刚架高架桥列车运行性能基础研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Shimizu Yuma;Khayyer Abbas;Gotoh Hitoshi;Yuma Shimizu;Yuma Shimizu;Yuma Shimizu;清水 裕真;梶山 慎太郎;梶山 慎太郎;白井洵，植村佳大，高橋良和;畠山琴羽
• 通讯作者: 畠山琴羽

地震により被災した二層ラーメン高架橋の 構造性能とサービス水準に関する考察

震损两层刚架高架桥结构性能及使用水平的思考

• 发表时间: 2022
• 作者: Shimizu Yuma;Khayyer Abbas;Gotoh Hitoshi;Yuma Shimizu;Yuma Shimizu;Yuma Shimizu;清水 裕真;梶山 慎太郎;梶山 慎太郎;白井洵，植村佳大，高橋良和;畠山琴羽;畠山琴羽;畠山琴羽;畠山琴羽
• 通讯作者: 畠山琴羽

Numerical Study on RC Column Exhibiting Self‐Centering of Concrete Hinge Only During Restoration Process

仅在修复过程中混凝土铰链自居中的 RC 柱数值研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Shimizu Yuma;Khayyer Abbas;Gotoh Hitoshi;Yuma Shimizu;Yuma Shimizu;Yuma Shimizu;清水 裕真;梶山 慎太郎;梶山 慎太郎;白井洵，植村佳大，高橋良和;畠山琴羽;畠山琴羽;畠山琴羽;畠山琴羽;Jun Shirai
• 通讯作者: Jun Shirai