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コンクリート充填鋼管構造多層骨組の激震動応答亀裂損傷と極限耐震性能

钢管混凝土多层框架地震反应裂纹损伤及极限抗震性能

基本信息

批准号：
20560526
负责人：
最相元雄
金额：
$ 3.16万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

コンクリート充填鋼管柱(CFT柱)とH形鋼梁で構成されるCFT多層骨組を対象として、強震動応答崩壊を防ぐ極限耐震設計の研究を進めてきた。その結果、極限耐震性能の主たる支配要因は、CFT柱の鋼管亀裂破壊とH鋼梁フランジの亀裂破壊であり、強震動応答崩壊を基準とするCFT多層骨組全体の損傷率はこれらの亀裂破壊損傷率で決定できることを示した。本年度は、亀裂破壊実験資料の更なる充実を目的とするCFT柱及びH形鋼梁の動載荷実験の実施とともに、これまでの研究成果をCFT骨組の現実的な極限耐震設計法に繋げてその最適設計法を提案した。すなわち、CFT骨組の極限耐震性能は強震動応答中に最初に発生するCFT柱の鋼管亀裂破壊に支配されるため、強震動応答中の損傷集中を防ぎ、各CFT柱の鋼管亀裂破壊損傷率を骨組内に一様分布させることが最適設計条件となる。既に導いたCFT柱の鋼管亀裂破壊損傷率式をこの条件に適用して、CFT柱の鋼管亀裂破壊の支配要因であるコンクリート鋼管強度比で規定される最適極限耐震設計法を導き提案した。また、設定損傷率が互いに異なる多くのCFT多層骨組を提案した最適極限耐震設計法で設計し、その強震動応答崩壊損傷率を数値解析した。得られた強震動応答には亀裂破壊損傷率の集中が現れてないことを示し、提案した最適極限耐震設計法の妥当性を示した。

Research on the seismic design of CFT multi-layer composite structure for CFT columns and H-shaped steel beams The results show that the main factors affecting the ultimate seismic performance of CFT columns are the cracking of steel tubes, the cracking of steel beams, and the failure of CFT multi-layer composite assemblies due to strong vibration. This year, the research results of CFT columns and H-beams are presented in order to improve the dynamic load performance of CFT columns and H-beams, and the optimal design method is proposed. The ultimate seismic performance of CFT columns is controlled by the crack of CFT columns at the beginning of strong vibration response, the damage concentration in strong vibration response, the crack damage rate of CFT columns and the distribution of CFT columns within the group. In this paper, the optimum limit seismic design method for CFT columns is proposed. The optimum limit seismic design method for CFT multi-layer structures is proposed. The numerical analysis of the design and damage ratio of strong vibration response is carried out. The results show that the optimum limit seismic design method is suitable for the analysis of crack damage rate.