動的負荷を受ける木質構造物の破壊過程シミュレーション

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昨年度までの研究では、EDEMのパラメータの決定方法の正確さを検討するために合板釘打ち軸組構法耐力壁のせん断試験を行った。また同様の条件のEDEMシミュレーションも行った。その結果、合板釘打ち軸組耐力壁のシミュレーションの荷重変位曲線は実験結果とよく一致した。破壊の順番の傾向は実験結果と定性的に一致するものであった。したがって、新たに開発したEDEMのモデル化手法とパラメータの決定方法は木質構造体に適用可能であることが分かった。そこで本年度はそのパラメータの決定方法を用いて、2階建ての一般的な木造住宅のシミュレーションモデルを構築した。筋かい耐力壁と面材釘打ち耐力壁の配置の違いによって2つのフェーズを設定した。両フェーズに振幅1.0m周波数2.0Hzの正弦波を土台に与えるシミュレーションを行った。設計壁量が必要壁量を上回るフェーズ1では破壊が数箇所で起こったが、最終的には倒壊しなかった。設計壁量が必要壁量を下回るフェーズ2では、1回目の揺れで釘接合部のほとんどが破壊し、建物全体が倒壊した。筋かいが引張側に作用しその力で柱の柱脚、柱頭接合部が引き抜ける現象など、現実でも起こる破壊現象が再現された。本手法を用いれば、実大の住宅レベルの倒壊シミュレーションを行えることがわかった。また本手法で用いた接合部や部材のパラメータの決定方法を用いて、その他の仕様に適用することにより、任意の木造住宅のEDEMモデル化が可能であることが示唆された。