地震後の早期復旧を可能とする鉄筋コンクリート造損傷制御型建築構造システムの構築

构建能够实现震后早期恢复的钢筋混凝土损伤控制建筑结构系统

基本信息

批准号：
17J09579
负责人：
小原拓
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

第一年度では低軸力下におけるアンボンドPCaPC造壁の載荷実験を行い，一体打ち鉄筋コンクリート造壁と併せて損傷評価を行った。その結果，残留変形角や材料のひずみレベルからアンボンドPCaPC造壁は高い損傷制御性能を有することを示した。解析では，Multi-Springモデルにより壁の荷重－変形角関係や残留変形角，材料のひずみ履歴を高い精度で再現できることを示した。第二年度は，アンボンドPCaPC構造システムで欠如していたエネルギー消費量を壁部材に担保させるため，普通鋼材によるせん断パネル型ダンパーを用いたアンボンドPCaPC造壁の載荷実験を全4体実施した。実験変数はダンパー量と鋼繊維コンクリートの有無としダンパーを有するアンボンドPCaPC造壁の損傷制御性能を定量化した。実験から得られた知見を以下に示す。・全4体のダンパーを有するアンボンドPCaPC造壁はダンパーによりフラッグシェイプ型の履歴復元力特性となり，部材変形角R=4.0%まで安定した挙動を示した。また，壁の変形は全試験体で端部の目開きによる変形が全体変形の大部分を占め，コンクリートの損傷状況も壁端部の圧縮損傷が主であった。・ダンパーによる壁板の軸力負担分が増加することにより，ダンパー無しアンボンドPCaPC造壁試験体より早期に使用限界に到達することがわかった。・残留変形角はダンパー無し試験体より大きくなったが，R=2.0%まで修復限界Iの閾値を上回ることはなかった。解析では，アンボンドPCaPC造壁と同様にMulti-Springモデルを用い，ダンパー部をばねモデルにより置換することで同様に荷重－変形角関係を評価できた。また，材料のひずみレベルや各種限界状態到達時の部材角も同様に再現できることがわかった。

第一年，在低轴力作用下对非粘结 PCaPC 墙进行了加载实验，并结合整体式钢筋混凝土墙进行了损伤评估。结果表明，基于残余变形角和材料应变水平，未粘合 PCaPC 墙具有较高的损伤控制性能。分析表明，多弹簧模型可以高精度地再现壁载荷-变形角关系、残余变形角和材料应变历史。第二年，为了保证非粘结PCaPC结构体系所缺乏的墙体构件能耗，我们使用普通钢制成的剪力板式阻尼器对所有四个非粘结PCaPC墙体进行了加载实验。实验变量是阻尼器的数量以及是否存在钢纤维混凝土，并对带有阻尼器的无粘结PCaPC墙的损坏控制性能进行了量化。实验结果如下所示。・带有所有四个阻尼器的非粘合 PCaPC 墙由于阻尼器而具有旗形滞后恢复力特性，并且在构件变形角 R = 4.0% 之前表现出稳定的行为。此外，对于所有试件，由于边缘开口引起的墙体变形占总变形的大部分，混凝土的损坏主要是由于墙体边缘处的压缩损坏。・结果发现，由于阻尼器导致壁板上的轴向力负担增加，因此比不带阻尼器的非粘合 PCaPC 墙壁测试样品更早达到使用极限。・虽然残余变形角比无阻尼器的试件大，但直到R = 2.0%时才超过修复极限I的阈值。在分析中，我们以与非粘合 PCaPC 墙相同的方式使用多弹簧模型，并通过用弹簧模型替换阻尼器部分，我们能够以相同的方式评估载荷-变形角关系。还发现，达到各种极限状态时材料的应变水平和构件角度可以类似地再现。