脆性破壊を伴う鋼構造骨組の地震応答特性および耐震性能評価

脆性断裂钢结构框架地震响应特征及抗震性能评价

• 批准号: 09750654
• 负责人: 田川 浩
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750654/
• 关键词: 破断; 鋼構造; 耐震設計; 履歴ダンパー; 数値解析; 地震動特性; 平面骨組; 崩壊挙動; 部材破断; 耐震性能評価; 脆性破壊

(1)梁端部の破断を伴う鋼構造骨組の地震時応答部材端部の破断を考慮した動的応答解析法として簡易解析法および精密解析法を提案した。簡易解析法は,種々の仮定を与えることにより解析時間を極めて短縮化でき大規模骨組の解析に有効である。精密解析法は,破断時に部材レベルで生じる高周波振動を追跡することができる。両解析法を解析例を通じて比較し,解析法の妥当性を相互に検証するとともに各々の特徴を示した。梁端部の破断を伴う9層3スパン骨組の地震応答解析を行った。梁端部破断条件,地震動の種類および地震動のレベルを解析パラメタとし,各パラメタの骨組応答に及ぼす影響について検討した。破断条件に梁端塑性ヒンジの最大変形量を設定した場合と累積変形量を設定した場合では結果が大きく異なることを示した。(2) 履歴型ダンパーの破断を伴う鋼構造骨組の地震応答履歴ダンパーの破断を考慮できる数値応答解析法を構築し,塑性設計された12層3スパン履歴ダンパー付き骨組の地震応答解析を行った。ダンパーの破断条件をパラメトリックに変化させ,履歴ダンパーの破断が骨組応答に及ぼす影響について考察した。終局状態の履歴ダンパーの水平力分担率が0.3である骨組に,最大速度を50cm/sおよび100cm/sに基準化した地震動を入力したとき,指定した層の履歴ダンパーが弾性限で破断する場合,最大層間変形角の値が破断が生じない場合に対し1.2〜1.5倍だけ増大するという結果が得られ,この程度でおさまる理由について検討した。また,層の水平耐力における履歴ダンパーの分担率が小さい骨組では破断の影響は少なく,分担率が大きくなるにつれて破断の影響は大きくなることを明らかにした。水平力分担率が0.1と小さい骨組では,全ダンパーが弾性限で破断するとした場合でも変形が1.5倍になる程度である。

(1)A simple analytical method and a precise analytical method are proposed to consider the fracture of the end of a beam during an earthquake. Simple analysis method, species determination and analysis time, shortening, analysis of large-scale bone tissue The precision analysis method is used to trace the high-frequency vibration of the components during fracture. The analytical method is used to compare and analyze the characteristics of each other. The seismic response analysis of the beam end fracture is carried out on the 9-layer 3-layer bone formation. The fracture condition of beam end, the type of ground vibration and the influence of ground vibration are analyzed. The maximum deformation of the fracture condition is set, and the cumulative deformation is set. (2)Seismic response analysis of fracture of steel structure in plastic design The fracture condition of the fracture is changed from the original to the new, and the fracture condition is changed from the original to the new. The horizontal force sharing ratio of the final state is 0.3. For the group of bones, the maximum velocity is 50cm/s to 100 cm/s, and the ground vibration is input force. For the specified layer, the maximum interlayer shape angle is 1.2 to 1.5 times larger. The reason for this is discussed. The contribution rate of the horizontal endurance of the layer is small, the contribution rate is small, and the impact of the fracture is large. When the horizontal force sharing ratio is 0.1, the total force sharing ratio is 1.5 times that of the total force sharing ratio.

项目成果

K.Uetani and H.Tagawa: "Seismic design method based upon the symmetry limit theory for moment resisting frames" Proc.of the 2ad int.conf.of STESSA. 100-107 (1997)

K.Uetani 和 H.Takawa：“基于抗弯框架对称极限理论的抗震设计方法”Proc.of the 2ad int.conf.of STESSA。

K.Uetani and H.Tagawa: "Criteriafor Suppression of deformation concentration of building frames under sever earth guake" Engineering Structures. Vol.20 No.4-6. 372-383 (1998)

K.Uetani 和 H.Takawa：“严重地震下建筑框架变形集中抑制的标准”工程结构。

田川 浩: "履歴型ダンパーの破断を伴う鋼構造骨組の地震応答" 日本鋼構造協会鋼構造論文集. 5巻20号. 17-25 (1998)

Hiroshi Takawa：“伴随磁滞式阻尼器断裂的钢结构框架的地震响应”日本钢结构协会，钢结构论文，第 5 卷，第 20 期，17-25（1998 年）

Hiroshi Tagawa: "Earthquake Response Analysis of steel Building Frames Considering Brittle Fractures at Member-ends" Proceedings of 1999 SEI Structures Congress. (1999)

Hiroshi Takawa：“考虑构件末端脆性断裂的钢建筑框架的地震响应分析”1999 年 SEI 结构大会论文集。

上谷宏二, 田川 浩: "部材破断を伴う鋼構造骨組の動的応答解析法" 日本計算工学会講演会論文集. 2・3. 947-950 (1997)

Koji Uetani、Hiroshi Takawa：“构件断裂钢结构框架的动态响应分析方法”日本计算工程学会会议记录 2・3（1997）。