鉄筋コンクリート建築物の機能維持限界の定量化を目的とする次世代の構造設計法の提案

提出量化钢筋混凝土建筑功能维护极限的下一代结构设计方法

基本信息

批准号：
15J00625
负责人：
尹ロク現
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J00625/
关键词：
機能維持限界性能終局安全性能住機能性能性能評価モデル気密性能 C値住機能維持限界性能シミュレーション解析二次壁の損傷評価方法ひび割れ幅構造解析マルチスプリング（ＭＳ）モデルファイバーモデル有限要素モデル部材の終局安全性評価主筋の座屈

项目摘要

本研究は二次壁（非構造壁）を有する柱梁架構の高精度な性能評価モデルを構築することを目的している。本研究の3年目の目的は建物の機能維持限界性能を定量的に評価することである。当初の研究計画では力学的な損傷評価モデルについて，居住者の感覚との相関を分析し，人間科学に基づくアプローチを計画した。特に，人間心理（不安感，危機感等）を定量化し得る指標と建物の住機能維持限界の相関を検出することを立案した。しかし，地震被害による建物の損傷に対する人間心理を工学的に定量化するのは時期尚早と判断した。一方，居住者の快適な住環境には温熱環境，空気環境，光・視環境，音環境の関係が深い。非構造壁が地震により損傷すると，ひび割れや欠損部を通じて空気の移動が可能になるため，特に温熱環境，空気環境，音環境に影響し得ると考えられる。壁面を貫通する空気量を表す物理量として気密性能がある。そこで，建物の住機能維持限界を建築環境工学（建物の気密性能）から評価する方針に修正し，既存の気密性能測定法に基づくRC壁の気密性能評価実験方法を開発し，典型的なRC壁の一部を模擬した試験体を用いて載荷と気密測定を繰り返す実験を行った。実験より，RC壁の損傷と気密性能（C値）の関係を評価し，その関係を用いて研究対象の建物の住機能維持限界について検討した。その結果，被災RC建物を対象に，気密性能（C値）の制限に基づいて住機能性を維持できる限界を評価することができた。また，建物の住機能性能を保証する構造設計法の枠組を提案するため，日本建築学会・性能評価指針の方法を応用し，標準的な設計用加速度応答スペクトル（地震力）を基準として，各種の限界性能（機能維持限界性能，終局限界性能等）に至る地震力倍率を評価する手順を示し，対象建物を対象に各限界性能について比較・検討を行った。その結果，建物の住機能性を保証する構造設計法の可能性を示した。

本研究的目的是构建具有次墙（非结构墙）的柱梁框架的高精度性能评估模型。本研究第三年的目的是定量评估建筑物的功能维护极限性能。最初的研究计划是分析机械损伤评估模型与乘员感官之间的相关性，并规划出一种基于人体科学的方法。特别是，我们计划检测能够量化人类心理的指标（焦虑感、危机感等）与建筑物维持其生活功能的能力极限之间的相关性。但目前判断，从工程学的角度来量化地震破坏对建筑物造成的人类心理还为时过早。另一方面，居民舒适的居住环境与热环境、空气环境、光/视觉环境、声环境密切相关。地震引起的非结构墙体损坏尤其会影响热环境、空气环境和声音环境，因为空气会穿过裂缝和缺陷。气密性是表示透过墙面的空气量的物理量。因此，我们从建筑环境工程（建筑气密性能）的角度修订了维持建筑居住功能极限的评价政策，在现有气密性能测量方法的基础上，开发了评价RC墙体气密性能的实验方法，开发了一个典型的 RC 我们进行了一项实验，其中使用模拟墙壁一部分的测试件重复进行负载和气密性测量。通过实验，我们评估了RC墙的损坏与气密性能（C值）之间的关系，并利用该关系来检验维持所研究建筑物的房屋功能的极限。因此，我们能够根据受损钢筋混凝土建筑的气密性（C 值）极限来评估可维持住房功能的极限。此外，为了提出保证建筑物功能性能的结构设计方法框架，我们应用了日本建筑学会性能评估指南的方法，并基于标准设计加速度反应谱（地震力），我们提出了一种评估导致关键性能（功能维护关键性能、最终关键性能等）的地震力倍增器的程序，并对目标建筑物的每个关键性能进行了比较和检查。因此，我们证明了保证建筑物功能的结构设计方法的可能性。