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擬似動的実験とFEM解析によるRC耐震壁骨組の直下型地震に対する弾塑性応答の研究

利用拟动力试验和有限元分析研究 RC 剪力墙框架对定向地震的弹塑性响应

基本信息

批准号：
10128205
负责人：
井上範夫
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、応答スペクトルが同一で、直下型地震と海洋型地震を想定した継続時間の異なる地震波を用いた擬似動的載荷実験を連層耐震壁2体について行い、エネルギー応答の概念を含め多角的に実験結果を検討し、また同時に試験体を面材でモデル化して動的FEM解析を行った。試験体は中間梁を有する2層の曲げ破壊型連層耐震壁で、加力高さからのせん断スパン比は2.15である。実験の際に用いた数値積分法はNewmarkβ法(β=0)で、加力点位置に質量を設置した水平(面内方向)1自由度とした。実験時の減衰定数は0%とし、初期周期が0.3秒となるよう質量を設定した。また入力波のターゲットスペクトルは、目標周期範囲で50galとなるよう設定し、弾性域から大変形域まで4〜5段階に分けて実験を行った。実験結果について最大応答値や載荷パスを中心に比較・検討を行ったところ、継続時間の長い波の方が最大応答変位が大きくなる傾向が見られた。また継続時間が短い場合、入力レベルが大きくなり試験体の周期が長くなるにつれ応答が両振幅型から片振幅型に近くなっていく、特徴ある結果となった。次に入力エネルギーの時刻歴分布による詳細な検討を行った結果、継続時間の違いによらず最大瞬間入力エネルギーと最大応答変位の発生時点には相関性が見られ、発生時点がずれる場合は大きく分けて2種類の原因が考えられることを示した。最後に試験体部分を面材でモデル化し、非線形有限要素法(FEM)を用いた実験のシミュレーション解析及びエネルギー応答による検討を行った。その結果、試験体の曲げ降伏点近傍までは実験結果と良い一致を示した。また実地震のように始めから大きな入力レベルの波を入力した場合についても解析を行い、応答状況に差異のあることを示した。

In this study, the FEM analysis of seismic wave simulation load, seismic response concept, multi-angle simulation results, and simultaneous seismic wave simulation results are discussed. The test body has two layers of curved and broken multi-layer seismic wall, and the stress ratio is 2.15. In the meantime, the numerical integration method is used instead of Newmarkβ method (β=0). The position of the force point is set to the horizontal (in-plane direction)1 degree of freedom. Time decay is set to 0% and initial cycle is set to 0.3 seconds. The input force wave is divided into two parts: the target period is 50gal, the characteristic range is 4 - 5 stages, and the input force wave is 4 - 5 stages. The results show that the maximum response value of the load is greater than the maximum response value of the load center. For short periods of time, for long periods of time, for long periods of The time distribution of the secondary input force is discussed in detail. The results of the analysis, the time of the error, the maximum instantaneous input force, the maximum error, the time of the occurrence, the correlation, the time of occurrence, the large number of cases, the two types of reasons, are shown. Finally, the surface of the sample is analyzed by nonlinear finite element method (FEM). The test results are consistent with the test results and the curve of the test body. In the case of earthquakes, the initial force of the earthquake is large, and the wave force is large. In the case of earthquakes, the analysis is small, and the response condition is small.