避難施設となる空間構造物の機能維持を担保する耐震性能評価手法と損傷制御法の提案

提出抗震性能评估方法和损伤控制方法，以确保作为疏散设施的空间结构的功能维护

基本信息

批准号：
21K04617
负责人：
藤田智己
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Sendai National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、避難施設として使用される空間構造物において発生した地震被害について、その発生メカニズムを解明し、避難施設の機能維持を担保する耐震性能評価法・損傷制御法の提案を目指す。令和4年度は、被災した体育館を模擬した立体モデルによる地震応答解析を実施し、屋根支承部に作用する応力とその推定方法および、支承部被害を防ぐための改修方法について解析的検討を行った。検討モデルとして桁行方向に屋根支承部を有する2辺支持型モデルを設定した。複数種の観測地震波を用いて、2方向地震動を入力した動的解析を実施し、妻構面の屋根支承部の梁間方向（Y方向）に極大な反力が発生することが確認できた。加えて、地震応答解析結果が現行の耐震診断法により評価される支承部反力を上回る可能性が高いことを確認でき、2方向に対応した耐震診断法の確立の必要性を明らかにできた。また今年度は、支承部反力の最大値に関する推定を2種類の方法で展開した。推定方法その1は、屋根面に作用する地震力せん断流理論に基づき支承部反力を推定する方法、推定方法その2は、屋根面の回転作用により発生したモーメントから支承部反力を推定する方法であるが、2種類の方法とも精度良く支承部反力を推定できることを確認できた。さらに、支承部被害を防ぐための改修方法として、一部の支承部に免制振装置を導入することで屋根面の応答を抑えつつ支承部の損傷を制御できる可能性を確認することができた。

本研究旨在阐明用作疏散设施的空间结构发生地震损坏的机制，并提出确保疏散设施功能维持的抗震性能评估方法和损坏控制方法。 2020年度，我们利用模拟受损体育馆的三维模型进行了地震反应分析，并对作用在屋顶支架上的应力、其估计方法以及防止支架损坏的修复方法进行了分析研究。建立了梁方向有顶板支撑的两侧支撑模型作为研究模型。我们利用多种类型的观测地震波，进行了在两个方向上输入地震运动的动力分析，并确认在山墙屋顶支撑的梁间方向（Y方向）上产生了极大的反力。此外，我们能够确认地震响应分析结果很可能超过当前地震诊断方法评估的轴承反作用力，并且我们能够明确建立支持两种地震诊断方法的必要性方向。此外，今年我们使用了两种方法来估算轴承反力的最大值。第一种估计方法是根据作用在顶板剪切流理论上的地震力来估计支座反力，第二种估计方法是根据顶板表面旋转作用产生的力矩来估计支座反力。经证实，这两种方法都可以高精度地估计轴承反作用力。另外，作为防止轴承损伤的修复方法，确认了通过在一部分轴承Ta中导入减振装置，能够在抑制屋顶面的响应的同时抑制轴承损伤。