鉄筋コンクリートフレーム構造の性能評価(テーマ2)

【背景と目的】
 阪神淡路大震災以降,各種の重層ラーメン構造に対する耐震安全性評価手法の開発が進み,高層建物の構造設計にも一部適用されている.一方,特に鉄筋コンクリート構造については,より大入力を想定した各部材のピーク以降の特性までを対象とした非線形解析システムの提案は限られており,本研究ではその為のシステムの開発とその検証を試みる.

【研究成果】
 3次元骨組解析システムへの鉄筋コンクリート部材の弾塑性解析機能の組込みと応用,およびその公開を実施した.例として既往の文献に示されたRC建物を対象として,静的および動的な弾塑性解析を試みた.以下に数値解析事例により得られた結果をまとめる.
1)梁モデルに材端ファイバーを用いた場合には,圧縮軸力によって曲げ耐力が増加する様子が分析可能となった.詳細には未検証であるが,一般的なRC構造物の破壊進展状況として妥当性のある結果を示している.
2)骨組系地震応答解析では,耐震壁方向は文献と同等の結果が得られたが,フレーム方向については文献や質点系解析の結果より,剛性が高いという結果を得た.
比較対象が一事例の数値解析ではあるが,以上の分析結果より当該システムにおけるRC構造物の静的弾塑性解析及び質点系地震応答解析は概ね妥当なものと考えられる.しかし骨組系地震応答解析では,水平剛性が高く評価されるなど未だ検証の余地があり,そのほかの利用上の機能アップ等を含め,継続して開発する予定である.

   
図1 解析結果表示例(7層建物)          図2 層せん断力−層間変位     

【関連論文リスト】

  • 武藤 厚,前田大介,梶原由貴,村田 賢:「スペースフレームの3次元解析システムの拡張と応用−鉄筋コンクリート部材の弾塑性解析機能の組込みと検証−」,構造工学論文集,日本建築学会,Vol.59B,pp. 505-512,(2013-3) PDF