水平荷重を受ける合成骨組み架構の終局強度と崩壊機構

本研究の目的は、地震荷重を受ける合成骨組架構の崩壊モードの解明に対して、通常無視されている下記の2つの因子の影響を明らかにするための基礎的研究である。(1) 柱や梁に形成される塑性ヒンジ部における回転変形と同時に生じる軸変形の効果(2) コンクリート床板のダイアフラム効果(スラブ位置での梁軸変形の拘束)上記2因子が、水平荷重を受ける合成骨組架構の崩壊モードにどのような影響を及ぼすのかという問題の解明は、骨組構造システムの設計を考える上では極めて重要な課題である。申請者は、水平荷重を受ける合成骨組構造物を対象に、部材の降伏条件と連合流れ則に基づく剛塑性解析により,柱を梁に対して強く設計した骨組構造においても、(1)梁の塑性ヒンジ部における回転変形と同時に生じる軸変形により柱に付加的な塑性ヒンジが発生すること、さらにコンクリートスラブのダイアフラム効果が充分大きいと仮定すれば、全体的な崩壊機構が生じるように設計された骨組が、部分的な層崩壊機構で崩壊することを示した。この問題をさらに展開し、形成される塑性ヒンジの回転角速度間に明快な漸化式による数式表示が可能なことを見出し、多層・多スパン骨組の真の崩壊荷重と崩壊機構をシステマティックに求める方法を提示した。提示した手法を用いて、いくつかの塑性設計された骨組みの解析を行い、崩壊機構が層数やスパン数によりどのように変化するかを明らかにした。

本研究の目的は、地震荷重を受ける合成骨組架構の崩壊モードの解明に対して、通常無視されている下記の2つの因子の影響を明らかにするための基礎的研究である。(1) 柱や梁に形成される塑性ヒンジ部における回転変形と同時に生じる軸変形の効果(2) コンクリート床板のダイアフラム効果(スラブ位置での梁軸変形の拘束)上記2因子が、水平荷重を受ける合成骨組架構の崩壊モードにどのような影響を及ぼすのかという問題の解明は、骨組構造システムの設計を考える上では極めて重要な課題である。申請者は、水平荷重を受ける合成骨組構造物を対象に、部材の降伏条件と連合流れ則に基づく剛塑性解析により,柱を梁に対して強く設計した骨組構造においても、(1)梁の塑性ヒンジ部における回転変形と同時に生じる軸変形により柱に付加的な塑性ヒンジが発生すること、さらにコンクリートスラブのダイアフラム効果が充分大きいと仮定すれば、全体的な崩壊機構が生じるように設計された骨組が、部分的な層崩壊機構で崩壊することを示した。この問題をさらに展開し、形成される塑性ヒンジの回転角速度間に明快な漸化式による数式表示が可能なことを見出し、多層・多スパン骨組の真の崩壊荷重と崩壊機構をシステマティックに求める方法を提示した。提示した手法を用いて、いくつかの塑性設計された骨組みの解析を行い、崩壊機構が層数やスパン数によりどのように変化するかを明らかにした。