超高層建物の終局限界性能評価と補強効果の検証

超高层建筑极限性能评价及加固效果验证

• 批准号: 10F00381
• 负责人: 中島 正愛
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10F00381/
• 关键词: 高層建物; 柱梁接合部; 長周期地震動; 累積塑性変形能力

今世紀にその襲来が確実視される南海トラフの大地震,それによって起こりうる大都市の災害をいかに予防すべきかを命題に,鋼製高層建物が長周期地震動に対して保有する性能を定量化し,次いでこれら建物の性能を向上させる補強技術を開発するにとを目的とする。本研究では、(1)先行実験から弱点として露見した柱梁接合部の保有性能を向上させる仕組みの提案,(2)柱梁接合部の性能向上が建物全体としての耐震保有性能の向上にどう貢献できるかを定量化する解析と検討,(3)補強,無補強の鋼製高層建物を最終崩壊に導く因子を同定し,最終崩壊までの余裕度を定量化する解析と検討、を実施する。本年度は、上記課題の(1)に取り組むとともに、課題(2)に着手した。補強がもつ種々の制約条件を考慮して、施工上もっとも簡便とされるウェブ溶接補強を対象に、ウェブとシアプレートだけを溶接した場合、ウェブとシアブレート溶接に加えてシアプレートを柱ウェブとも溶接した場合、に対する準静的載荷実験を実施した。その結果ウェブとシアプレートを溶接するだけでは接合部の累積塑性変形能力の上昇にほとんど効果がなかったこと、一方でこれに柱ウェブとの溶接を加えると累積塑性変形能力が5倍以上に上昇したことが明らかになった。またウェブとシアプレートとの溶接によっても累積塑性変形能力が増すという従来の知見が今回の実験で覆された理由として、床スラブとの合成効果が挙げられることを突き止めた。また課題(1)で得た実験結果や過去に実施された多くの柱梁接合部実験結果に対するデータベースを用いて,柱梁接合部の履歴挙動と亀裂や破断による劣化挙動を詳細に模擬できる履歴モデルを構築し、それを、長周期地震動を受ける高層建物の地震応答解析に適用した。

In this century, the earthquake in the South China Sea has been observed, and the disaster prevention in metropolis has been studied. The performance of steel high-rise buildings against long-period vibration has been quantified, and the performance of buildings has been improved. The reinforcement technology has been developed. This study includes: (1) a proposal for improving the retention performance of column-beam joints;(2) a quantitative analysis of the upward contribution of column-beam joints to the seismic retention performance of the entire building;(3) a determination of the final collapse guide factors for reinforced and unreinforced steel high-rise buildings. Finally, the margin of collapse is quantified, analyzed and implemented. This year, we will start with the topic (1). For the purpose of strengthening, consider the restriction conditions of the welding joint, and the static load. As a result, the cumulative plastic deformation ability of the joint increased by more than 5 times. The cumulative plastic deformation ability of the solution is increased, and the reason for this is that the solution has been changed. Problem (1): The results obtained in this paper are applicable to the analysis of seismic response of high-rise buildings due to the detailed simulation of vibration, crack and fracture of column-beam joints.