履歴ダンパーを有する鋼構造骨組の最大変位応答に基づく実用的な性能設計法の構築

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本研究では，近年実施例が急速に増加している履歴ダンパーの設置された構造物への展開も念頭に置きつつ，まずは一般的な構造物を主な対象として，地震ハザードや地震動特性の不確定性，個々の構造物の塑性変形性能を考慮しながら，構造物全体としての耐震性能水準を限界状態超過確率で示す設計法の枠組みを示した上で，そこに残る課題として以下の3点への解決策を提案した。①等価弾塑性一質点系の最大変位応答SDIの供用期間中の最大値の確率分布の評価，②塑性化後の一次振動モード形が塑性化の程度によって大きく変化すること，すなわち一次の刺激関数がSDIの複雑な関数となることを考慮した一次モード応答の確率分布の評価，③各次モード応答の二乗和平方根で表される各層の最大応答の超過確率の評価。①のSDIの評価には地震動強さ指標の適切な選定が重要となる。本研究では固有周期依存型スペクトル強さという地震動強さに基づいた弾塑性一質点系の最大変位応答評価法を提案し，その評価精度を検討した。②について，「限界耐力計算」における上部構造の応答評価法も含むいくつかの既往手法では，降伏後の一次振動モード形がSDIによって複雑に変化することを考慮しており，振動モード形が不変である弾性の場合とは異なり，一次モード応答の確率分布をSDIの確率分布から容易に推定することが難しい。この解決策として，一次モード応答を移動対数正規変数に近似する手法を提案するとともにその評価精度を検討した。最後に③については，従来の設計規範と同様の形式を踏襲しながら，目標とする建物の限界状態超過倒壊確率と荷重・耐力の統計的性質を考慮してから評価された荷重・耐力係数を用いることで，所定の部材信頼性を簡便に確保できる実用的な設計法である荷重・耐力係数設計法の拡張を試みた。