有限要素法を用いたコンクリート構造柱・梁接合部の耐震性能評価法の開発

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鉄筋コンクリート構造は、現在建築建物の主要な構造形式である。また、プレストレストコンクリート構造は、これまで主に土木分野で利用され発展してきたが、最近では建築分野においても積極的に活用され、プレストレストコンクリート構造の高層建物の実現に向けて合理的な耐震設計法の開発が望まれている。このようなコンクリート構造建物の耐震設計において、構造部材の中でも特に柱と梁の交差部分である柱・梁接合部は、隣接部材から入力されるせん断力に抵抗し、かつ隣接部材の耐震性能を十分発揮できるように設計しなければならない。また、最近の鉄筋コンクリート構造、及びプレストレストコンクリート構造の設計分野では、従来の許容応力度設計法から限界状態設計法、更には性能評価設計法への移行が望まれる動きがある。これは、建物の限界状態あるいは耐震性能を明確にし、性能評価を的確に行えるようにすることを目指している。そこで、本研究では、コンクリート強度、接合部横補強筋、柱軸力、梁主筋付着、プレストレス力、プレストレス材の付着のほか、直交梁と床スラブの拘束効果や2方向加力の影響などをパラメータとした鉄筋コンクリート構造、及びプレストレストコンクリート構造の柱・梁接合部の非線形有限要素法(FEM)解析を行った。更にFEM解析結果から得られる柱・梁接合部の履歴特性、破壊性状、変形、ひずみ状況や内部応力状態の詳細な検討から、接合部せん断抵抗機構に基づいた柱・梁接合部の耐震性能評価を行った。