ダンパーを活用した組積造壁付きRC造架構の高靱性化手法の提案とその構造性能評価

提出一种使用阻尼器提高砖石墙 RC 结构韧性的方法及其结构性能评估

• 批准号: 22H01638
• 负责人: 毎田 悠承
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01638/
• 关键词: 鉄筋コンクリート造架構; 組積造壁; ダンパー; 高靭性

組積造壁へのダンパーの設置は，組積造壁および鉄筋コンクリート造架構の損傷を抑制しつつ，建物全体の耐震性，靭性，地震後継続使用性を向上することができる。しかしながら，開発途上国では鉄筋などが配されていない無補強の組積造壁も多い。また，組積造壁は面外変形に脆弱である。さらに，ダンパー力が大きすぎると組積造壁だけでなく，RC造架構にも悪影響を及ぼすことが考えられる。したがって，内部鉄筋や外部帯鋼などによる組積造壁の適切な補強，組積造壁の耐力評価，面外変形への処置，適切なダンパー力（設置数や容量）と柱梁断面・組積造壁幅の関係，組積造壁とダンパーの接合部ディテールや施工方法などを検討する必要がある。R4年度はまず，ダンパーと組積造壁との接合方法を検討するために，組積造壁を対象にした鉄板による補強技術などの既往の研究を収集した。また，鉄筋コンクリート造架構内に組積造壁を設置する建物が多いアジアや南米などの研究者・技術者・留学生らとも議論し，現地の実情を把握した。それらを参考にしてダンパーと組積造壁との接合ディテールを数種類考案した。次いで，考案した接合ディテールを再現するFEM解析モデルを構築した。接合ディテールや，接合面状況（充填モルタルの有無など），接合部周辺の鋼板等による補強の状況をパラメータとしてパラメトリックスタディを行い，接合部の剛性・耐力を確保できる接合ディテールを検討した。この結果から実験を行う試験体を決定した。また，鉄筋による補強を施した組積造壁の耐力等についての既往文献も収集し，ダンパー力に対して組積造壁が破壊しない断面・配筋等を検討した。上記の検討により決定したダンパーと組積造壁との接合部要素実験試験体を数種類製作した。さらに製作した試験体についてFEM解析を行い，詳細な応力状態の検討を行った。

在砌体墙上安装阻尼器可以提高建筑物整体的抗震性、韧性和持续使用性，同时抑制砌体墙和钢筋混凝土结构的损坏。然而，在发展中国家，存在许多没有钢筋的无筋砌体墙。此外，砖石墙容易发生平面外变形。此外，如果阻尼力太大，不仅会对砌体墙产生负面影响，还会对钢筋混凝土框架产生负面影响。因此，采用内部钢筋和外部钢带对砌体墙进行适当的加固，评估砌体墙的强度，防止面外变形的措施，适当的阻尼力（数量和能力）和柱/梁截面/组件需要考虑砌体墙的宽度、砌体墙与阻尼器的接缝细节以及施工方法之间的关系。在R4年，我们首先收集了过去对砌体墙的研究，例如使用钢板的加固技术，以考虑如何将阻尼器连接到砌体墙。我们还与来自亚洲和南美洲等国家的研究人员、工程师和留学生进行了讨论，了解那里的实际情况，这些国家的许多建筑都在钢筋混凝土结构中采用了砖石墙。以这些为参考，我们设计了阻尼器和砖石墙之间的几种接缝细节。接下来，我们构建了一个 FEM 分析模型，重现了我们设计的关节细节。使用接缝细节、接缝表面状况（有无填充砂浆等）、接缝周围钢板等加固条件以及确保结构刚度和强度的接缝细节等参数进行参数研究。联合进行了调查。根据这些结果，我们决定了实验的测试样本。我们还收集了有关用钢筋加固的砌体墙强度的现有文献，并检查了可以防止砌体墙在阻尼力作用下倒塌的横截面和钢筋布置。基于上述考虑，针对阻尼器与砌体墙之间的接缝元件制作了几种类型的试件。此外，对制作的测试样本进行FEM分析，以详细检查应力状态。