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高強度鋼と高強度コンクリートを用いた超高層建築物における大空間構成法とその設計法

高强钢、高强混凝土高层建筑大空间构成法及其设计方法

基本信息

批准号：
11J00669
负责人：
林和宏
金额：
$ 1.54万
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：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、超高層建物の下層階に大空間を構成するという課題に対し、高強度鋼と高強度コンクリートという新材料を用いた部材や接合部の開発により、問題の解決を図る。本年度は、大きな弾性変形能力を有するH-SA700と称する高強度鋼を用いた柱部材の開発と、地震時に柱脚の浮き上がりを許容するロッキング機構を付与した高層建物の考案に取り組んだ。高強度鋼H-SA700を用いた柱部材の開発では、H-SA700を用いた鋼管内に高強度コンクリートを充填した「CFT柱」を対象とし、部材性能の検証と設計法の導出を課題と設定した。研究では、高強度鋼H-SA700と高強度コンクリートを用いたCFT柱部材が、最大耐力にいたるまで安定した変形挙動を示し、最大耐力後も従来のCFTと遜色のない耐震性能を確保しえることを明らかにした。また、従来の設計指針では適用の範囲外となるH-SA700鋼CFT柱について、部材所係数に基づく新たな設計式を誘導した。地震時に柱脚の浮き上がりを許容するロッキング機構を付与した建物の開発では、上記のH-SA700鋼CFT柱を主体としたロッキング架構を提案し、そこに初期張力を導入したPC鋼棒を付加することで、耐震性能の確保と地震後の残留変形低減を図った。実験的検証では、PC鋼棒を配したロッキング架構の耐震性能を準静的載荷から収得した。解析的検証では、先の実験結果に基づく解析モデルを構築し、提案ロッキング架構とそれに連なる大スパン架構に対する時刻歴応答解析を実施した。解析によれば、建物は2次設計レベルの地震動下で柱脚部の浮き上がりが発生した。また、現行の設計では想定外とされる極大地震後においても、建物に残留変形が生じない結果を得た。

This research aims at solving the problem of the construction of large space in the lower layer of super high-rise buildings, such as the development of new materials and joints for high strength steel and high strength steel. This year, H-SA700 has been selected for the development of column components for high strength steel, the floating of column feet during earthquakes, and the construction of high-rise buildings. Development of high strength steel H-SA700 for column components; design of high strength steel H-SA700 for column components; design of high strength steel H-SA 700 for column components High strength steel H-SA700 is used to ensure the stability and vibration resistance of CFT column components and maximum endurance. Design guidelines for H-SA700 steel CFT columns, component coefficients, and basic design formulas The structure of the column base is allowed to float during earthquakes. The structure of the column base is made of H-SA700 steel. The structure of the column base is proposed. The initial tension is introduced into the PC steel bar. The seismic resistance is ensured. The residual shape is reduced after earthquakes. The test results show that the PC steel bar is aligned with the vibration resistance of the structure and the static load is obtained. Analysis of the evidence, prior to the implementation of the results of the basic analysis of the structure, the proposal of the structure of the system, the implementation of the structure of the system The analysis shows that the structure is designed twice, and the floating of the column foot is generated under the ground vibration. The current design is intended to be used to determine the residual shape of the building after a major earthquake.