高層立体骨組構造物の激震時臨界挙動の解明とそれに基づく耐震性能指標の提示

本年度に得られた研究実績は以下の通りである。1.高層立体骨組構造物に対する拡張のための基礎展開、新しい耐震性能指標の提示有限要素法を用いた解析法は厳密ではあるが、高層立体骨組構造物を対象とする場合は、変位由度数が増大するためそのままでは解析が困難となる。そこで、骨組構造物の弾塑性挙動を簡便に取り扱うことを目的として、有限要素法と座屈たわみ角法を組み合わせ、両者の特長を生かした骨組解析法を新たに開発した。ここで得られた解析法を用いて、実構造物をモデル化したものに対して、繰り返し載荷時の挙動解析を実行し、解析法の妥当性および有効性を確認した。2.偏心を有する骨組に対する耐震性能指標に関する検討偏心を有する骨組に対する耐震性能指標として、繰り返し載荷時耐力の概念を導入し、その有効性を確認するための検討を、上記に示した新しい解析法を用いて行った。種々の偏心率の一軸偏心を有する1層1スパン立体骨組を対象として、一方向単調載荷と繰り返し載荷を与える解析を行い、それぞれの場合について偏心率と耐力との関係について検討した。ここで、繰り返し載荷時耐力として、骨組の復元力特性を表すループの大きさを表すノルムを新たに定義した。結果として、いずれの載荷形式においても、偏心率が増加するに従い耐力の低下が起きることを確認した。また、耐力の低下率は、一方向単調載荷時よりも繰り返し載荷時の方が顕著に現れることを確認した。耐力の低下率は、軸力比の増大に伴い大きくなることも確認した。以上の検討により、偏心を有する骨組に対する耐震性能指標としての繰り返し載荷時耐力の考え方が、構造物の設計に関して有効であることを確認した。

本年度に得られた研究実績は以下の通りである。1.高層立体骨組構造物に対する拡張のための基礎展開、新しい耐震性能指標の提示有限要素法を用いた解析法は厳密ではあるが、高層立体骨組構造物を対象とする場合は、変位由度数が増大するためそのままでは解析が困難となる。そこで、骨組構造物の弾塑性挙動を簡便に取り扱うことを目的として、有限要素法と座屈たわみ角法を組み合わせ、両者の特長を生かした骨組解析法を新たに開発した。ここで得られた解析法を用いて、実構造物をモデル化したものに対して、繰り返し載荷時の挙動解析を実行し、解析法の妥当性および有効性を確認した。2.偏心を有する骨組に対する耐震性能指標に関する検討偏心を有する骨組に対する耐震性能指標として、繰り返し載荷時耐力の概念を導入し、その有効性を確認するための検討を、上記に示した新しい解析法を用いて行った。種々の偏心率の一軸偏心を有する1層1スパン立体骨組を対象として、一方向単調載荷と繰り返し載荷を与える解析を行い、それぞれの場合について偏心率と耐力との関係について検討した。ここで、繰り返し載荷時耐力として、骨組の復元力特性を表すループの大きさを表すノルムを新たに定義した。結果として、いずれの載荷形式においても、偏心率が増加するに従い耐力の低下が起きることを確認した。また、耐力の低下率は、一方向単調載荷時よりも繰り返し載荷時の方が顕著に現れることを確認した。耐力の低下率は、軸力比の増大に伴い大きくなることも確認した。以上の検討により、偏心を有する骨組に対する耐震性能指標としての繰り返し載荷時耐力の考え方が、構造物の設計に関して有効であることを確認した。