Clarification of shear resistant mechanism and upgrading of numerical analyses of RC shear wall by using cutting-edge measuring systems

利用尖端测量系统阐明钢筋混凝土剪力墙的抗剪机理并升级数值分析

基本信息

批准号：
21H01476
负责人：
西山峰広
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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

地震時，鉄筋コンクリート造建物内の耐震壁部材には面内方向荷重と面外方向荷重，さらには変動軸力が複合的に作用する。一方，耐震壁の破壊モードとしては，設計上考慮される曲げ破壊およびせん断破壊に加え，壁脚部で発生する変形に壁全体の変形の大部分が集中する脚部すべり破壊が挙げられる。脚部すべり破壊は実際の地震被害や建物試験体に対する振動台実験においても発生が確認されており，実地震時に想定される三方向の加力条件が及ぼす破壊モードへの影響について検討が必要である。耐震壁部材に対する水平二方向加力実験に関して，曲げ破壊型やせん断破壊型のものは過去に行われているが，脚部すべり破壊型のものに関しては，井戸硲らの実験に限られる。井戸硲らの実験では軸力を一定軸力としており，変動軸力が作用した際の挙動については不明である。本研究では，過去の実験において脚部すべり破壊となった試験体と同様の試験体を作製し，変動軸力を含む三方向加力実験を行い，軸力条件と面外方向変形量が脚部すべり挙動に及ぼす影響について検討した。曲げ変形，せん断変形，脚部すべり変形の3つの変形成分への変形分離にはOptiTrack社のMotiveによるモーションキャプチャを用いた。カメラにはPrime X41を4台，マーカーには12.7mmの球形のものを用いた。実験結果をもとに，モーションキャプチャを用いた変形分離を行い，各試験体の最終破壊性状を推定した。また，井戸硲らの手法に基づいて算出した脚部すべり耐力を含め，各試験体の耐力評価を行った。その結果，軸力変動の有無による最大耐力の差は見られなかった。一方，面外変形量が小さい方が最大耐力は大きくなった。また，井戸硲らの手法による脚部すべり耐力計算では，変動軸力が作用する試験体の破壊性状を適切に評価できなかった。すべり耐力算定に使用する摩擦係数を改善する必要があり，今後より詳細な検討が必要である。

在地震期间，平面载荷，平面外载荷，甚至可变的轴向力在钢筋混凝土建筑物内的地震壁成员组合起作用。另一方面，剪力壁的破坏模式包括设计中考虑的弯曲和剪切故障，以及腿部的滑动故障，整个壁的大部分变形都集中在墙壁上发生的变形中。还已经确认在实际的地震损伤和建筑标本的摇台实验中发生了腿部滑动故障，有必要考虑在故障模式下实际地震的情况下预期的三向力条件的影响。关于地震壁成员的水平双向力实验，过去已经进行了弯曲和剪切裂纹类型，但是对于腿部滑动裂缝类型，实验仅限于Wells等。在Udogane等人的实验中，轴向力是恒定的轴向力，当施加可变轴向力时的行为尚不清楚。在这项研究中，我们制作了一个类似于先前实验中腿部滑动的样品，并进行了三向力实验，包括可变的轴向力，并检查了轴向力条件和平面外变形对腿部滑移行为的影响。 Optitrack动机的运动捕获用于将变形分为三个变形组件：弯曲变形，剪切变形和腿部滑动变形。使用了四个Prime X41摄像机，并使用了12.7毫米球形标记。基于实验结果，使用运动捕获进行了变形分离，以估计每个试样的最终破坏特性。此外，评估了每个样品的强度，包括根据Udogane等人的方法计算的腿部电阻。结果，取决于存在或不存在轴向力波动的情况，没有观察到最大电阻的差异。另一方面，平面外变形越小，最大电阻越大。此外，使用Wells等人的方法计算腿部滑动电阻，无法正确评估应用可变轴向力的样品的断裂特性。有必要改善用于计算滑动强度的摩擦系数，将来需要进一步的详细考虑。

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Tri-Directional Loading Tests on Reinforced Concrete Shear Walls

钢筋混凝土剪力墙三向荷载试验

DOI：
10.14359/51734796
发表时间：
2022
期刊：
ACI Structural Journal
影响因子：
1.8
作者：
Ryo Yamada;Masanori Tani;and Minehiro Nishiyama
通讯作者：
and Minehiro Nishiyama

BI-DIRECTIONAL LOADING TESTS ON RC SHEAR WALLS SUBJECTED TO VARYING AXIAL LOAD

变轴向载荷下钢筋混凝土剪力墙双向加载试验

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
八十島章;井ノ口元暉;Ryo Yamada
通讯作者：
Ryo Yamada

軸力条件の異なる鉄筋コンクリート造耐震壁の水平二方向加力実験　その5:WB15C-C20およびWB30-C20T33の実験結果

不同轴力条件下钢筋混凝土剪力墙水平双向加载试验第5部分：WB15C-C20和WB30-C20T33试验结果

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
日本建築学会大会講演梗概集（東海）2021年9月
影响因子：
0
作者：
菅原隆樹;津田龍平;杉野未奈;林康裕;松尾康平，山田諒，須貝太郎，西山峰広，谷昌典
通讯作者：
松尾康平，山田諒，須貝太郎，西山峰広，谷昌典

鉄筋コンクリート造矩形断面耐震壁の三方向加力実験　その2:水平二方向加力試験体の実験結果

钢筋混凝土矩形截面剪力墙三向加载试验第2部分：水平双向加载试件试验结果

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
楊世博;長野克則;安皓辰;葛隆;嶋谷圭一;松尾康平
通讯作者：
松尾康平

鉄筋コンクリート造矩形断面耐震壁の三方向加力実験　その3: 詳細な計測に基づく損傷測定

钢筋混凝土矩形截面剪力墙三向加载试验第3部分：基于详细测量的损伤测量

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
安皓辰;長野克則;楊世博;葛隆生;山田英輝
通讯作者：
山田英輝

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西山峰広其他文献

第7回高強度/高性能コンクリートの利用に関する国際シンポジウム

第七届国际高强/高性能混凝土应用研讨会

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
影响因子：
0
作者：
西山峰広
通讯作者：
西山峰広

鉄筋コンクリート造せん断壁の水平2方向載荷実験　（その1，その2）

钢筋混凝土剪力墙水平双向荷载试验（第1部分、第2部分）

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
井戸硲勇樹;坂下雅信;谷昌典;西山峰広;井戸硲勇樹，坂下雅信，谷昌典，西山峰広;井戸硲勇樹，坂下雅信，谷昌典，西山峰広;井戸硲勇樹，坂下雅信，谷昌典，西山峰広;Yuki Idosako;井戸硲勇樹，渡辺瞭
通讯作者：
井戸硲勇樹，渡辺瞭

線材置換モデルを用いた解析手法　RC造建物の崩壊余裕度定量化に関する研究開発（その15，その16）

使用电线替换模型的分析方法：量化钢筋混凝土建筑物倒塌裕度的研究与开发（第15和16部分）

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
井戸硲勇樹;坂下雅信;谷昌典;西山峰広;井戸硲勇樹，坂下雅信，谷昌典，西山峰広;井戸硲勇樹，坂下雅信，谷昌典，西山峰広;井戸硲勇樹，坂下雅信，谷昌典，西山峰広;Yuki Idosako;井戸硲勇樹，渡辺瞭;井上晴貴，木村聡
通讯作者：
井上晴貴，木村聡