Ultimate strength evaluation method for composite beams in of steel building with dampers

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制振構造は、災害時に人命・財産を守ることや建物機能を維持することに優れ、ダンパーを取付けやすい鋼構造での適用例が増加している。一方、制振構造を損傷限界内に保つための設計・評価法は、部材を弾性と仮定することが多いが、実際には梁剛性に及ぼすコンクリートスラブ（以下、スラブ）の非線形性の評価や、ダンパーが取付く構面（以下、制振構面）のガセットプレート（以下、ガセット）に代表される接合部の耐力・剛性寄与の評価が難しい。さらに極大地震では、部材損傷による様々な非線形挙動が起こり得るが、その詳細や相互作用は未だ明らかになっていない。本研究は、鋼構造の制振構面における合成梁を対象に、層間変形とダンパー力を個別で与えた載荷実験を実施し、ガセット・スラブ・梁軸力の影響度を解析検討を踏まえて明らかにした上で、最大耐力評価法を構築する。本年度は層間変形のみをうけるコンクリートスラブ（以下、スラブ）付き縮小制振構面の載荷実験を有限要素解析で再現した。解析モデルは、鉄骨部分とスラブをシェル要素、頭付きスタッドを梁要素で再現している。材料構成則は、材料試験結果と押抜き実験に基づいてバイリニア型とした。θ＝±1/33までの層せん断力‐層間変形角関係に関して、解析値は実験値に対して、初期剛性で正・負載荷の順にそれぞれ0.95・0.94倍、最大耐力でそれぞれ1.06・1.04倍であり、解析は実験を精度良く再現した。鋼梁・スラブの歪分布についてもよく再現できた。荷重変形関係と歪挙動をよく再現できる解析モデルを作成したので、これを用いて実験での計測が難しい箇所の挙動（例えば、ガセットプレート、頭付きスタッド、スラブ）を把握した。また、2023年度に実施するダンパー力のみが作用する場合の解析も実施し、計測方法などの検討をした。