建築物のリアルタイム残余耐震性能評価法の確立に関する研究

平成16年度は、まずは平成15年度に実施した振動実験の結果を検討し、平成14年度に開発した積分法を用いて、比較的大変形まで精度よく建物の性能曲線を推定できることがわかった。同時に、残留変形を推定することは困難であることも明らかとなった。本判定手法では、余震に対する要求曲線の減衰定数を5%と仮定している。これは、建物が弾性であるときに仮定される減衰定数である。実際の建物では、巨大地震時には建物の一部が降伏するなどの損傷を受け、損傷による履歴吸収エネルギーにより付加的な減衰が作用する。しかし、現状では余震に対する減衰定数を精度よく求める式が無いため、ここでは余震も含めて建物の損傷による履歴吸収エネルギーは無視する形となっている。しかし、実験結果によると、全ての履歴吸収エネルギーを無視することは、安全側の評価であるものの、非常にコンサーバティブな結果が得られる。そこで、1質点系モデルを対象に、入力地震動、1度目の入力での損傷レベル、非線形モデル、建物の周期、ひび割れ点強度の降伏点強度に対する比、降伏点剛性低下率をパラメータとして、モデルに地震動を連続2回入力したときの、2回目の最大応答変形点での等価周期と等価減衰について解析的検討を行った。その結果、一般的に履歴吸収エネルギーを無視することは非常にコンサーバティブなものの、パラメータの組み合わせによっては、等価減衰が5%程度となる場合があることも明らかとなった。また、これまでの開発結果を元に、残余耐震性能判定装置試作機一号機を作成した。これは、開発最終形を念頭に、モニターやキーボードなどを取り払い、完全ボックス型とし、表示はダイオードによる倒壊・危険・弾性判定表示、およびLCDによる計測最大加速度、等価周期、塑性率、残余耐震性能指標の表示である。本装置を用いて免震構造物の振動実験を行い、判定精度を検証した。

平成16年度は、まずは平成15年度に実施した振動実験の結果を検討し、平成14年度に開発した積分法を用いて、比較的大変形まで精度よく建物の性能曲線を推定できることがわかった。同時に、残留変形を推定することは困難であることも明らかとなった。本判定手法では、余震に対する要求曲線の減衰定数を5%と仮定している。これは、建物が弾性であるときに仮定される減衰定数である。実際の建物では、巨大地震時には建物の一部が降伏するなどの損傷を受け、損傷による履歴吸収エネルギーにより付加的な減衰が作用する。しかし、現状では余震に対する減衰定数を精度よく求める式が無いため、ここでは余震も含めて建物の損傷による履歴吸収エネルギーは無視する形となっている。しかし、実験結果によると、全ての履歴吸収エネルギーを無視することは、安全側の評価であるものの、非常にコンサーバティブな結果が得られる。そこで、1質点系モデルを対象に、入力地震動、1度目の入力での損傷レベル、非線形モデル、建物の周期、ひび割れ点強度の降伏点強度に対する比、降伏点剛性低下率をパラメータとして、モデルに地震動を連続2回入力したときの、2回目の最大応答変形点での等価周期と等価減衰について解析的検討を行った。その結果、一般的に履歴吸収エネルギーを無視することは非常にコンサーバティブなものの、パラメータの組み合わせによっては、等価減衰が5%程度となる場合があることも明らかとなった。また、これまでの開発結果を元に、残余耐震性能判定装置試作機一号機を作成した。これは、開発最終形を念頭に、モニターやキーボードなどを取り払い、完全ボックス型とし、表示はダイオードによる倒壊・危険・弾性判定表示、およびLCDによる計測最大加速度、等価周期、塑性率、残余耐震性能指標の表示である。本装置を用いて免震構造物の振動実験を行い、判定精度を検証した。