合成梁の変形能力を反映した鋼構造骨組の耐震性評価

反映组合梁变形能力的钢结构框架抗震评价

• 批准号: 03J03319
• 负责人: 岡田 健
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J03319/
• 关键词: 合成梁; 塑性変形能力; 鋼構造骨組; 終局耐震性評価; 継手効率; 信頼性; 破断; 地震応答解析; 実大実験

鋼構造骨組の終局耐震信頼性を、構造材料特性(鋼及びコンクリート)のばらつきを考慮してモンテカルロシミュレーションにより調べた。まず、既往の研究データより、鋼及びコンクリートの材料特性のばらつきをモデル化した。具体的には、鋼材の最大応力度及び降伏比をLog Normal分布、コンクリートの圧縮強度を同じくLog Normal分布で仮定した。モデル化した材料特性を、前年度までの研究で確立した鋼構造骨組の梁の変形能力を求める式に代入し、梁の変形能力を各サンプルについて決定し、骨組全体の地震応答解析を行うことで、解析対象骨組のフラジリティー曲線(Fragility Curve)を得た。解析では、Latin Hypercube Sampling Method (LHS法)を用いることで、解析の効率化を図った。解析に用いた地震動は、Kobe、Hachinohe及びE1 Centroの3種類である。終局状態に到達したか否かを判断するためのDamage Measure (DM)、として、梁端フランジにおけるひずみの骨格曲線の最大値を採用した。終局状態に到達した時点のエネルギー吸収量、すなわち終局耐震性能の分布を調べたところ、この分布が地震動の特性によって大きく異なることが明らかになった。例えば、兵庫県南部地震の地震波を用いた場合、構造ランクIの部材を用いて設計された解析建物は、およそ70%の確率で梁端フランジのいずれかが破断に至るという結果となった。その一方で、同じだけの入力エネルギーが入力された場合でも、E1 Centro波の場合は、破断に至る確率は5%以下であった。

通过考虑结构材料特性（钢和混凝土）的变化，通过蒙特卡洛模拟研究了钢结构框架的最终地震可靠性。首先，我们对先前研究数据的钢和混凝土材料特性的变化进行了建模。具体而言，假定钢材材料的最大应力和产量比是对数正态分布，并且还假定混凝土的抗压强度是对数正态分布。将建模的材料特性取代为方程式，以确定钢结构框架的光束的变形能力，钢结构框架的变形能力是在上一年之前在研究中确定的，并确定每个样品的光束的变形能力，并执行整个框架的地震响应分析，以获得框架脆弱性曲率的分析。在分析中，使用拉丁超立方体抽样方法（LHS方法）来提高分析的效率。分析中使用的三种类型的地震运动是科比，Hachinohe和E1 Centro。采用梁端法兰的应变曲线的最大值作为损伤度量（DM），以确定是否达到了最终状态。当研究最终状态时的能量吸收量（即，研究了最终地震抗性的分布）时，据揭示了这种分布的不同之处在于地震运动的特征。例如，当使用了来自诺戈县纳布地震的地震波时，使用结构排名i组件设计的分析建筑物将有大约70％的机会破坏一个梁端端法兰之一。另一方面，即使输入相同数量的输入能量，在E1 Centro波中，破裂的可能性也小于5％。

项目成果

合成梁の変形能力を反映した鋼構造骨組の耐震性評価 その3 床スラブが鋼構造骨組の結局耐震性に及ぼす影響

反映组合梁变形能力的钢结构框架抗震评价第3部分：楼板对钢结构框架最终抗震能力的影响

• 发表时间: 2004
• 期刊: 日本建築学会構造系論文集 579号
• 作者: 岡田健;呉相勲;山田哲
• 通讯作者: 山田哲

岡田 健: "合成梁の塑性変形能力に柱梁接合部における継手効率が及ぼす影響"日本建築学会構造系論文集. 543号. 185-192 (2003)

Ken Okada：“柱梁接头的接头效率对组合梁塑性变形能力的影响”日本建筑学会结构工程学报第 543 期。185-192（2003 年）。