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開断面耐震壁を含む建物の静的および動的解析 : 一般骨組内の開断面立体耐震壁の解析について その3

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UDC :69

022 :699

841 :624

023 目本 建 築学会構 造 系 論文 報 告 集 第

365

昭和

61

年 ア月

断 面 耐 震 壁

静 的

お よ

動 的解析

一般

組 内

開断

面立体耐震

解析

に つ い

 

3

会 員

正 会 員

**  

1.

は じめ に

 

組 内

ま れ る

L

平 面 形 状 を有

す る

開 断 面 耐

震 壁の解 析 法 と して

]+に お い て マ ト

ック ス

剛性 法

によ る

につ い て

べ た

〕で は そ の

づい て

こ れ らの

開 断 面 壁 を

立 体 骨 組

水 平 荷 重

応 力

手 計 算

によっ て

め ら れ る

実 用 計 算 法 (

D

]値法 )

提案

し た

開 断 面 壁

震 時

水 平 力

け て

げ お よ

せ ん

断 変 形

え て ね じ り とこ れ に

うそ り

変 形

を 生 じ る た め

これ を

立 体 骨 組 と

相 互 作 用

で あ る。 ま た, ね じ れ

断 面

心と

し な い

場 合

も あ る が

提 案

し た

こ れ ら の

特 性

が すべ て

慮 さ れ

開 断 面

骨 組 を単 純

なマ

トリ

ックス

解 法

に よっ て 三

解 析

でき る もの である

以 下

で は これ を

精算

算 値

既 報

])で は

開 断 面

壁 を は りで連 結 し た 並

立 連

解 析 を行

既 往

実 験 資 料

によっ て

解析

法の妥 当 性 を

証 し た が

開 断 面 壁

適 用

し た

して いな い

また

前 鞭

し た

D

武藤 博

D

値 法

3

吐 併 用

して

お よ び

L

断 面

壁 を 含 む 立

骨 組の

水 平 荷 重 時 応 力

容 易

計算

で き る

の で あ る が,

前報

2

はマ ト

ック ス

解 法

に よ る

精 算 値

との

比 に よ る

検 証 を提 示

し てい

かっ た。

 

本 報 告

で は

,L

型 お よ びコ

型 開 断 面 壁

建 物 平 面

の さ

ま ざ

ま な

位 置

配 置

し たモ デル

建 物

につ い て

精 算

法に

解 析

効 果

無 視

し た

構 面

ご との

解 析

っ て

モ デル建

ご との両

解 析 結 果

相 違

すと と もに

こ の

建物

性 状

につ い て の

若 干

考 察

を 行

わ せて

D

]値

に よ る

計 算 を行

っ て

略 算 法

     

                          ア

合 性

につ い て も 検 討 する

 

解 析

はい

も静 的 水 平

力 を 受 け る 場

につ い ての もの で あるが

本 報 告

で は

既 報

i )で

か れ た

開 断

構 成

する

壁 要 素

剛 性

ト リ スか ら,

剛 床 仮

で の

振 動 方 程 式

成 す る 方

につ いて

3

解 析 方

に よ る

地 震 応 答 結 果

につ い て

も検 討

 

本 論の

部は昭 和

57

年度 お よび昭和

59

年 度 北 海 道 支 部研究 発表 会で 発表した

  擧 室 蘭業 大学   助 教

工 修  # 北 海 道 大学   教 授

    〔昭和 60 年 7 月 9 日原 稿受理 )

る。

 

2

剛 床 仮 定

に お

剛性

マ ト リッ ク ス と

振 動

程 式

  建 物 各 階

面 内 剛

仮 定

各 層

に お け る

水 平 力

のつ り

いお

重 心

するね じ りモ

メ ン トのつ り

いか

床 面 内

3

自 由 度 (

並 進

2

成 分

ね じれ

1

成 分 )

振 動 方 程 式

作 成

す る

本 報

特 徴

部 材

レベル か ら

剛 床 仮 定 を 導

入 する た め,

効 率

の よい

計 算

が で き るこ とで

  既 報

1で は

開 断 面 壁 を構 成

する

壁 要 素

節 点 力

材 端

点 変 位

材 端 縁 伸 縮 力 と

係 が

1

座 標 系

記 号 を 用

い て

かれている が

こ れ

を図

2

す三

座 標 系

次 式

の よ うに

 

 

 に}

hc 、hnh

ε

htn

  }

…・

………・

……

1

 

こ こ に

  

IF

IFA

 

FB

 

1

δ

 

i

δ,

 

δ,

I

  

iF

iz、

 

x

Y,

 

MZi

 

MXt

 

My 、

1

 

i

A ,B

Z

丿

困 n1B nl

  B 眤 轟 ー1 卜 ^

X

n2B

n2

     

MtA

1

壁 要 素の座 標 系 と節 点 力      お よ び縁 伸 縮 力の記 号

My

ey

Y

V

o

(右 手 酬 )

x

ur

x 図

2

 三次元座 標 系 V

Y

1 φP 鬥硼 × yOj u

x

3

剛 床の仮 定

一156一

(2)

  

國 →

t

〃‘ 冠‘ ”じ θzじ θrε

eg

 

i

4

, 

B

   

I

ε

1

εIA εtB ε2A ε2El「;

材 端 縁

   

lnl

ln

,An 、Bn 、An ,

材 端

縁伸縮 カ

 

各 階

床 面 (

x

y

平 面

1

を 剛 と

仮 定

す る と

3

す よ う に

任 意

i

面 内 変 位

Ui

 Vi

亀 は

,i

点 を 有 す

0

丿の

x

お よ び

gy

方 向 変 位

Uo

 v。」 と ね じ れ

回 転 角 φ

,とによっ て

次 式

の よ

さ れ る

     

Ui

u。J

Y

φ

     

Vi

VO」十 XliP」

 

…・

…………・

……・

…・

2

     

φ

丿

 

た だ し

Xi

 

yi

O

∫を

原 点

と す る

i

座 標

 

また

i

に おける

X ,

 

y

お よ びモ

メ ン ト

重 心

0

,に

し て

次式

と な る

     

x

。」

=x

     Yo

Y

       

……・

……・

…・

(3

   

MmOJ

=MZi−

yiXI

Xt

 

Yi

し た がっ て

S

1

2

) 式

か ら

次式

うに

さ れ る

  

Oi

T

i

δ‘o

…・

 

…・

…・

…・

…・

…・

 ……・

4

 

ただし

T

001000

01000

U

OOOOO1

000010

100000

0

yi

100

     

δ‘,

lWt

 erl 

eSt

 

UOJ

 

Vo

丿

 

φ,

同 様

3

) 式

か ら

     

IFtol

1

「t

TIF ,

1

 

 

tt・

 

5

 

   

FiO

IZ

‘ ル

fXt

Xa

 

y6

, 

Mm

丿

以 上

よ り,

お よ び

して

次 式

よ う

け る

   

1

δ

1

δA

 

δβ

T

TAB

1

δAO

 

δa,

1

 

…・

………・

6

   

iFAO

 

FBO

’=

TAB

TiF

, 

F

T

TAH

FI

一一

7

 

し,

 

 

T

・n

1

6

)式 を (

1

入 す る と

      δAO

   

IFI

hc

][

TAB}   

hn

]}

nl

 

7−・

…9・

8

      酬  

       δ.o

   

i

ε

1

h

ε

][

T

ti

       

hen

n

 

一・

 

9

       δ.,

8

)式

(7

)式

入す る と

      凡o       δ,,

       

TAe

hc

][7

AB

       

TAfi

T

hdi

 

in

     

FSD

       

δ.

       

…・

……・

………・

…………

10

9

10

)式

を まとめる と,

FA

。 即

F

ε

∵黙∵

       

…・

………・

………

1

と な り, 壁

要 素

節 点

Z

MXt

 

MUi

その

点 を

OJ

する

X

。丿

 

Y

。」

 

MntJ

お よ

び 材

伸 縮

nl

そ れぞれに

対 応

す る

変 形

関 係

式が

ら れ る。 ち な み に

は り

な ど

構 造 部 材

では

と な る

     

F

。。

       飢

       

[TAS]

kc

][

TAB

       

…・

…・

12

     

FBO

       

δa。

によ り,

々 の

部材

剛 性

マ ト リック スが

ら れ る の で

これ

を 構 造 物 全 体

に つ いて

lnl

お よび

ld

す る

条 件 式

入 す る と

の つ り

方 程 式

られる

 

 

 

H

1

……・

…・

……

13 )

 

こ こ に

IP

1

Z

 

MxMrEF

41

IW

  

6

 

 

θr

 

1

Zl=

lz

, 

z2…

ZmlT

iMA

iM

., 

My

MymlT

剛 判 佑

1e . 、

exmlT

IE

1

ε且 ε2

ε‘

F

D

lx

。l 

x

。2

Xe

γ

IT

2

Xo

 

1

臨o

T

△2

1

Vo

φ

7

1M

iM

』1 脇2

…M

1

T

1

1

ω 幽 ω 2

ω加

leyl

…e

7

iN

lnl

  n:

ntl

1

 

Vol

y

1

 

2

 

γ

γ

  

IMm

IMni

 

Mntt

…MnrF

Uol=

IUot

 

UOI

UorlT

  

l

 

V

1

lv

・1 

v

・t

v

。。

1T

  

ldil

1

φ,

φ

2

φ

AT

  

m

総 節 点 数

,llee

条 件 数

,  r ;

層 数

こ こ で

1P

1

IOI

入 し

 

iA

1

を消 去

す る と

各 階

心 に

す る

床 面 内

3

由度

変 形

次 式

の よ うに

ら れ る

   

1

丿【o

 

yb

 

ノ髄

aolT

1

(席

]{

Uo V

 dilT

 一

14

 

た だ し

KR

K22

K21

][

K

,,

Kn

したがっ て

量マ ト リッ ク スを

M ]

回 転 慣 性

トリ

クス を

1

減 衰

マ ト リッ クス

を [

C

x

お よ び

y

方 向

地 動 を

ぞ れ £。

g

。と

動 方 程 式

ら れ る

   

00

〜    

 

0

0

 

MOO

K

Φ

Uov

。 +

c ]

Φ

M

111Xo

M

111Vo

 

O

ゆ   ロ σ

y

Φ

 (

15

 

3.

建 物 と解

析仮

 

コ型 お よ び

L

の開

断 面

壁 をは り

3

スパ ン

桁 行

5

ス パ ンの

平 面 内

々 に

配 置

し た

計 算

モ デル

4

に示 す

モ デル と

ス パ ン は

6m

で あり

層 数

5

層で

157

(3)

6m  

   

   〃  6m ↑

    t      

 

 t  

『 −

  t ,

      〔a)

CUU

  rt16m   …   tt

6mX6o :圃1心

fL

厂置  

−一一

 

600r  

  壁 節 点       [cm] 図

5

壁 要 素へ の分割

一 

9

9

LE

1

(b }

CLL

     

     0     0 ロ

(d

UU

0      口      0       0     + o   o Og    o

Cc

CLLI

o     ロ      ロ    o ロ

ロ (e}

UUII

1

  仮 定し た荷重

 

1

° °

6

°

°

f

EUU

EUUv

      中

 

  

1

0      

     0   十

o

〔h >

ELLE

一4

〔g }

ELL

      (i

ELLC

モ デル建物の平

基礎

全 固 定 と

し た

階 高

3

5m

部 材 寸 法

は は り ;

30

×

60

 cm1

60

×

60

 cm2

壁 厚

20

 cm

ス ラ ブ

12cm

と して

各 層 共 通

とし たが

f

EUUv

の み

す る

部 材 寸 法 と

し た

建 物

各 階

1

2t

m2 と

仮 定

し た

同 図 (

a

(c

無 偏

心モ デル で あ り

同 図 〔

d

i

は x

方 向

軸 偏

心モデルで

 

解析

の よ うに

立 体 解 析

  i

)開 断 面 壁

のマ ト リックス

解 法

による

精 算

 

iD

D

]値 法

に よ る

略算

, お よ び

平 面

 

i

の 構 面

ご との

解 析

3

と お りの

方 法

っ た

構面

ごとの

解 析

で は

立 体 効 果

を ま

っ た く

無 視

し て

x

お よ び

y

方 向

各 平 面 骨 組

の 剛

マ ト リッ ク ス を

剛の

仮 定

か ら

前 記

14 )

関 係

め た

 

解 析

仮 定

と して は

ス ラ

面 外 剛 性 を

RC

5}の ス ラ

ブ 有 効 幅

適 用

し ては り

し た

また

壁の周 辺

壁 縁

集 中

してい るもの とし て

う がlj

i

ii

開 断 面

壁 を壁 要

に分

す る

する

交 線

上の柱 は 図

5

Pt

す よ うに

断 面 積

分 し

そ れ ぞ れ

1

2

つつ が 両

する もの と し た

壁 要

膏 54321

略 /

/ / / /

面 外 方

の 剛

を考 慮

して い な い の で

壁 周 辺 柱

の 壁

面 外

の 剛 性 ば壁 要

と は

柱 剛性

評 価

した

解 析

iD

壁 要 素

のせ ん

断 剛 性

す る

形 状 係 数

x は

簡 単

の ため

1:

0

と し た

解析

i

IiD

は り お よ び

平 面

壁 は 曲 げ

せ ん

軸 力 (

は り は

ね じり

解 析

ii

に よ る

変 形 と剛 域 (

剛 域

設 定

RC

規 準

5〕 に よ る

) を考 慮

し た

な お

ク リ

ン グ

係 数

21Qt

cm 呂

せ ん

断 弾 性 係 数

90

 

t

cmZ

し た

 

4.

静 的 解 析 結 果

に つい て の

検 討

 

せん

断 力

さ 方

の 分

A

分 布

とし

ス シ ア

係 数

0

2

水 平

え た

各 階

せん

断 力

1

加 力

方 向

x

方 向 と

し たが

モデル

CUU

の み

y

方 向

につ いて も 計

し た

ま た

無 偏

心 モデル で は

層 全 体

のね じ リモ

メン ト

が 同 表

示 す 値

と な る よ うに

各 階

に ね じ リ モ

メ ン ト

を加

え た

計 算 も行

っ た。 φ

1 ) 

心の ない

場 合

団 略

構 ∠

合 / 山 戸

〆   グ / 精 / /       /       7

54321 y δ 0

4   0

8  cm    

O

    O

4

  0

8    1

2   cm 〔e)

CUU

 x あ 向加

JJ

層 

5

b

CUU

 

y

力 向加 力 層 0     

0

4  0

8   1

2  cm  

O

 (c}

CLL

×わ 向加 力 (精 

精 喞 値

略 : 略鱒

f

匠1

構 :

     

6

 

無 偏 心モデル の水 平変 付 層

54321

 

0

4  

0

3

 cm

Cd

CLLi

 x   構 面 毎の 計 算 値 )

 

1

 

   

       

//       / ノ

   /

構   /   / / ノ φ (己)

CUU

      

〔b

CLL

       

⊂}

CL4

7

 

無 偏心モデルの ね じ り加力に よる ね じ れ角

一158一

(4)

 

無 偏

心モ デル の

各 層

水 平 変 位 &

,δy

を 図

6

ね じ り

る ね じれ

角 φ

を 図

7

に示 す

同 図 中

した

はそ れ ぞ れ

精 算 値

略 算 値

お よ び

ご との

解 析 値

して お り

下の 図におい て も 同

と す る。

Sr

δ. ,

φ

での

値 を表

2

す。 いずれ の

変 形

面 ご

解析値

精算値

も大 き

に コ 型

面の ウエ ブ

方 向

加 力

する

ね じ り

力 を

け る

場 合

に はすべ のモ デル で

き く

れて いる

L

型 開 断 面 壁

に配 置 さ れて い る モ デル

CLL

で は

交 方 向

も変 形

じ,

上 層

では

加 力 方

向 変

27

%の

変 位

じて い る

こ れ は 加 力

方 向

平 面 全

主 軸 方 向

と が

しない た め で

る が

ご との

解析

で は

ち ろ んこ の

現 象

さ れ な い

。一

略 算 値

精 算 値

めて

し て お り

に おけ る

加 力

方 向

平 変位

お よ び ね

角 略 算 値

モ デ ル と も

精 算 値

し て

LO4

07

 

8

開 断 面壁

す る

壁 要 素

各 層

を 示 す

た だし

剛 性

Kw

精 算

お よび

面ごとの

解 析

られた

各壁

要素

負 担

せん

断 力 を

そ れ ぞ れの

間 変 形

し た

で あ る。

よ う

精 算

に よ る

Kw

ご との

解 析

に よ る

Kw

より

か な り

きい

ま た

構 面 ご との

解 析

で は

水 平 加 力 時

と ね じ り

加 力 時

Kw

は ほ ぼ

と なる

精 算

で は

加 力 種 別

によ り

き く

な り

ね じ り

加 力 時

剛 性

めて

き い

すな わ ち

開 断

面 壁の壁

要 素

剛 性

は ね じれ を

伴 う

っ て

き く

化 す るこ と を

して いる

開 断 面 壁

剛 性 を適 当

評価

し て

ご との

解析 を行

っ て もこ の ような

特 性

1

1

3

 

Y

  

    

3

1

     

捩 り 加 力 (構 )

  

Kw

o

2

 

無 偏心モデル の最上層の変 形

 

 一

 

ノレ 加 力 変 形

 黼算 略 鉾

略 /精 構 / 精

X

方向 δ民  cm0

5930

627O

7221

061

30

CUUy

々 向 δy

 

cm0

735O

771L2461

05L70

捩 り φ ガ radO

5490

5フ31

0871

041

98 X 力 向 δx  cm1

0321

1051

22

ユ 1

071

18

CLL

δy

 

C用

0

2760

301o

1

09

P

φm

4r己

d0

816D

857 工

15

1

D6L41

CL4x

乃 向 δx  ⊂m0

5790

5150

785 ⊥

061

36 捩 り

φ

rad0

156O

166D

2891

06 ユ

85

3

 

面壁の剛 性

CUU

の コ 型 断 Ir】1 壁

CLO

L

型 断

1

面 嬢 唇

X

方 向   ユ

oZt〆

⊂my 方 向   ゴ t/c皿   捩 り m日

t

cm /radX 力 向   ゴ

t

!cm   振 り 108t

c¶/rad 精 算 略 算 精 算 略 算 精 算 略 算 精算 略 算 精‡争 1嗜鱒 56

65

95

95

78

77

83

32

916

913

0

411

810

59

89

213

412

36

O5

425

9235

316

415

912

6

2

416

616

28

28

工 34

133

9

223

223

616

316 ユ 20

320

4u

611

B45

247

4

138

440

622

922

825326219

219

866

87L4

丶 丶 Y 向 加 力 (精 )

    \

拗 加 力   y” 向

    \

          〔構 )         \

    

b

加 力 (構

  Kw

注 )捩

ll

剛 件は 建 物 串 面の 重 心 に 関 して の 剛 性

S

 

l6

 

24

t

κmO (a )

CUU

 

X

L

 

 

劬 儲

 

層 543210

 

X

b

力 (精 )

         \

 

b

コ(構)

 

 

K

81624m2t

cm 〔c }

CLL

 

X

壁         図

8

8   

6

   

24

 

102t

cm 〔b

CUU

 

Y

評 価

す ることは でき ない ので

開 断 面 壁

は やは り

立 体 壁

と して

必 要

が あ る

 

3

開 断 面 壁 全

と して の

剛 性

示 す

に は

D

から

られ る

し た

両 者

水 平

ねじ り

剛 性

と もに非 常に 良い

対 応

し ている

 

水 平 加 力 時

耐 震 壁 全

負 担

せ ん

断 力

Qw

を層

せ ん

断 力

Q

,に

対 す

割 合

換 算

して

9

下 層 で は

負 担

せ ん

断 力

の解

法 種 別に よる

差 違

はあ ま り ない が

層 位 置

く な る に

っ て

きくな り

構 面

ご と の

解析

負 担 率

さい

 

2

) 偏

心の あ る

場 合

 

二 隅コア型の モ デ ル

UU

心 と

重 心

一.

し ない

54321

   

x方 向 加 力 (構

 

Kw

 

 

8

 

16

 

24

、m         (

d

CL4

 

X

壁 要 素の剛性 層                    層       5       4       3       2       工     25 

50

 75 100 話   0     (a

CUU

 x力向 爵

54321D

Q

/ WQ

\ 幹

54321

25

 

 

50

 

 

75

  

100

 

 

 

  

0

〔⊂)

CLL

×

       

Qw

Qi

25  

50

  

75

 1DO 傷 (

b)

CUU

 

y

フ7 ドσ   精

Q

Q

25  50  75 100 罵 (d ;

CL4

 x}

iil

] 図

9

 

層せん断 力に対する耐 震 壁の負 担せ ん断 力の比

一159一

(5)

U7

・ 図

10

 

モデル

UU

の偏 心 距

    

のせ ん断 中心

10

x

方 向

に お け る

ご との

剛 心

心 と の

距 離

ey

を示

こ こ で

精 算

お よ

び構 面

ご との

各 層

併 進

変位

した

場 合

水 平 合 力

位 置

して

求 め

図 示

の よ う に

立 体 解 析

ま る

ey は

2

4

層 位 置

9m

に も な り

位 置

最 も外 側

Y

構 面

にな る

こ の よ うな

結 果

構 面

解 析

で は

ない

UU

立 体 骨 組

まれ る コ

型 開 断 面

壁の

D

か ら

その せ ん

め る と

11

位 置

と な る

立 体 解 析

き な

心 が

じて い るのは

この

建 物

で はコ

型 開 断 面 壁

のせ ん

心 が

建 物

平 面 外

にあ る た め で ある

モデル

UU

と その

平 面

Y

構 面

平 面 壁

え た モ デ ル

UUII

R

。x

を 示 す

12

の よ う に な る

こ こ で

お よ び

構 面

ごとの

解 析

に お け る

解 析 結 果

より

次 式

め た

     

Rex

 

e

ジ ム

φ

/△鑑 こ こ に

φ

は層

ね じ れ

であり

△醒 は

層の

位 置

の層

間 変 位

で あ る。 モ デル

UU

構 面

ご との

解 析

によ る

偏 心 率

立 体 解 析

よ り

か な り

小 さ く特

に 上

ほ ど

しい

モ デル

UUII

の剛 心 は 構 面 ご と の

解 析

で は

心 に

し,

偏 心 率

0

と な る。 し か し,

立 体 解 析

下 層

で は

0

1

さいが

上 層

で は

O

4

き な

して い る

これ らの

心 に よっ て

水 平 荷

重 時

に は ね じ れ が

じ,

外 側 構 面

Y

Y

‘の

最 上

層 54 ヨ 210   構 、 、

1

ー ・

Rex

0

4    0

8 (己)

EUU

層 層

43210

     

Rex

O

4

   

0

8

(c)

ELLE

13

0

4

   

0

8

b

ELL

     

2 

0

       

d}

ELLC

偏心 コア モデル の偏 心率 0

8

160

54321

       

Rex

O

4

    0

8

       

0

     0

4    0

8 (a}

uu

      〔b }

UUII

12

 二隅コ ア モデル の偏心率 表

4 

二 隅コ ア モ デルの

構面最

上 層の変 位 姦       [cm] モ テル 構面  精 算 略 算:  構 面 毎

Yl

 

o

7450

76工    1

193

uuY4

  L3351

389   

1

699

Y

上 0

5工0D

508    0

785

UUIIY40

6850

717

    

0

785

4

示 す

と なる

表 示

の よ うに

両 構

面の

変 位

構 面

ご と の

立 体 解 析 値

きい

た だ し

両 構 面

と も

位 は

立 体 解 析 値

さい

 

4

f

i

心 コアモ デル の

と ね じ れ

それ ぞ れ

13

一14

示 す

 

開断面

剛 性

述の よ うに

立 体 解 析

に よ る

方 が

き く

評 価

され るの で

モ デル

EUU

ELL

の 立

で も

偏 心 距 離

当 然

構 面

ご との

解 析

き く なっ てい るが

ね じ れ

で は

構 面

ご との

解 析

よ り も

さ く

っ ている。 こ れ は

立 体 解 析

に よ れ ば ね じれ

剛 性 も 大

き く な る た め で

に コ

型 開 断 面

壁 を

EUU

でこ の

傾 向

顕 著

に 見 られ る

 

モ デル

ELLC

立 体

解析

に よる上

位 置

下 層 と

重 心

し て

反対 側

になる の で

こ の

に は

13

d

す よ うに

符号

を付

し た

図の よ

立 体 解 析

に よる

偏 心 率

構 面

ごと の

と は

大 き

なっ て お り

のね じ れ

も 層

543210

543210

 

略 / 構

/  

d

  a

… 啣 グ

矯 構 .

           

4

1

   

2

    φ 6 皿

nrad 帝 543210

層       φ

12345ve

4rad   〔

b}ELL

3 

4

 

15

〔c)

ELLE

14

 

偏心コ アモデル の ね じ れ角

LD1230

4rdd     〔

d

ELLC

(6)

ir

CX

ー − ー ー あ

HU

Cb

      ド

_

一一 ’

        〔e) 図

15

 

L

型 開 断 面 壁 の変形

14

d

の よ うに

構 面

ご との

解 析

と はまっ た く

なっ た

現 象

し てい る

開 断 面 壁

解 析 法

]’ に よ れ ば

,L

型 開 断 面 壁

一15

a

の よ

水 平 力 を 受

け る と

フ ラ ンジ と な る 直 交 壁 は

同 図 (

b

す よ うに

壁 縁

境 界 応 力

に よっ て

L

型 開 断 面 壁

頂 部

同 図

c

の よ うに

変 位

す る。

直 交 壁

圧 縮

フ ランジ と なる

場 合

に は

逆 方 向

に変

する の で

15

d

よ う に

配 置

する

と 水

けて

図 示

の よ う に ね じ れ

回 転 を起

前 記

ELLC

現 象

下 層

心に よる ね じ れ と 上

の ね じれ 回

と が

逆 向

き にな る た めに

生 じ

と考

え られ る

モ デル

ELLE

で は

き が

致 す

る ので

ね じ れ は

構 面

ご との

解 析

よ り も

きく な り

ま た

ELL

で は図

15

e

の よ うに

直交 方

併 進 変 位

する

L

型 開 断

変 形 挙 動

はこ のよ う に

え る と

理 解

し や

こ れ ら

4

モデル の

外 側 構 面 最 上 層

5

変 位

構 面

ごとの

析 値

立 体 解 析 値

よ り

も大

きいが

開 断 面 壁

配 置

に よっ ては その

逆 も あ

ELL

体解

で は

ね じ れ

えて

加 力

直 交

方 向

に も

形 する た め

X

変 位

Y

90

上に

な る

ま た

略 算 値

心モ デル に

し て も

算 値

非 常

対 応

し て い る

5 

偏 心コ アモデル の

側 構 面 最 上層の変位 み [cm]

 

 一

モ フ

略 算

Y10

49305260

520

EUUY40

9911

0191

4Q6

Yl0

8820

953 ユ

OO7

Y41

5061

5671

795

ELL

 

 

δ。y0

264O

3000

Y10

9731

0041

027

ELLEY42

3332

4102

ユ81

YlO .

9481

0141

027

ELLCY40

950O

9791

475

注 ) δeyは 重心位 置の

y

方 向 変 位

 

上の よ うに

立 体 解 析

構 面

ご と の

解 析

とで は

変 形

なっ て

計算 さ

れる の で

部 材

応 力

な る

4

モ デル の

せん

断 力

例 を表

一6

に示 す。

の せ ん

断 力

Y

構 面

X

につ い て

ご と に

し た

る が

精 算

対 す

構 面

解析 値

の比 を とっ て み る と

O

92

1

8

ユとな っ て お り

モ デル に よっ て は

め て

き な

じている

略算値

算 値 を比 較

す る

多 少 誤 差 が 大

きいモ デル

あるが

全 般 的

応 し て い る

16

に開

断 面

壁 を

構 面

応 力 図

例 と

し て, モ デル

EUU

Y2

構 面

応 力 を示

す。

負 担

せ ん

断力

し て は

略 算 値

精 算 値

にか な り

となっ てい る が

げモ

メ ン トに

して は

若 干 誤 差

きい

し か し

その

誤 差

壁 付

面 骨

D

値 法

誤 差

6

ほ ぼ

同 等

である とい えよ う

 

さて

以 上

モ デル の

開 断 面 壁

下 層

か ら

上 層

まで

寸 法 が 同

で あ るの で

略 算 法

につ いて

前報

2] の

22

> 式 中

E

対 称

マ トリッ ク スと な る

そこで

各 層

部 材 寸

法 を

7

の よ うに

さ せ たモ デル

EUUv

計算

E

非 対 角

要 素

平 均 値

を とっ て

対 称

に して

し た

場 合

精 度

につ いて

検 討

し た

ご と の偏 心

重 心

位 置

平 変

お よ び ね じ れ

角 を

6

 

Y

、構 面の内柱の せん 断 力 [tonj 層

EUU

ELL

精 算 略 算 構 廁 毎 精 算 略 算 構 面 毎

55

104

647

967

816

549

79 44

905

127

287

597

999

23

35

285

ユ47

638

138

189

75 24

814

706

697

447

648

74

16

395

487

118

918

09

36

ELLE

ELLC

層 精 算 略算 構 1血i 毎 精 算 略 算

構 面毎

512

Q78

56

工1

074

634

408

38

4Ll

911L98ll

034

564

877

63 312

92 工3

4011

904

994

908

DG

212

0412

84

エユ

094

604

536

98

112

5012

3111

976

56

  

5

497

48 〔

1

1

1

9

, ,

1

1

} 〔

z

3

} 48〔57)

、、

22 … 【・・

・・                                                   5 ‘5 6

9{5』 ,       

1

1

1

 

1 、,、       亅〔132〕 5フ1

 

 

1〔14

1 ) 〔5・,

1

   

上9

82

の    1     

 

 

 

 一

           8

O       

I

(7

0 , 【42

4〕  1

 

 

 

 

 

 

1 4

3 {5

D         102   2

5    1 σ6〕

12

5 》   1483        〔444}    I        ill3

81 ・

lll

51        9

1       ト16

⊥, 〔38

91 1          1 {7 4

6 〔4

5)    437   z

7    口9Zl l2

3}

 

9

5          (9u,     Il48 〔14B}    

2

    1 〔12

71       〔16

5〕   14

9         臼

7       115

3, 口L3 ,  1 9 8 ⊂8 7 6

呂 7〕 35 } 871 55 } } 3

コ{3

51   918   L9   〔869} (2

D,    159                   巳5↓31 ユ83 〔184}     1   1 〔10

1}

 

 

1 ・

       8

D       ll3

9 〕 〔18

7〕 1 17 3

112

51      1536    3

o     〔1488〕   〔2

7 )  2204       {2181】 191 〔19Bl         〔5

91

       IL

   5

4     1〔L71       1 {6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 !

XI

     

X2

     

×3

     

×4

       

×

6

 

X5

1

8

1

, ⊂

1

1

) ,

1

1 {

1

1

}        「

r

Q

ton ]        鬥 [t

m

16 

モ デル

EUU

Y

構 面 応 力 図精 算 値略 算 値

 

内 )比 較

161

(7)

7

 モ デル

EUUv

の各 部 材の諸 元 層   柱 [cmKcm ] 壁 厚 [⊂m]    梁 [cm・cm ] 555 ×

551530x60

455x551530x60 360x602030x60 260 ×

602035

×65

165x652535

65

8

 

モデル

EUUv

の計 算 結果 層

Rex

δ。x

 

cm φ [ゴ rad ] 精 算 略 算 精 算 略 鴬 精 算 略 算

50

37O

34O

7030

7320

265O

263

4o

46

O

5530

5590

222O

220 30

48O

440

480

3820

3760

161O

158

0

540

55O

2260

2180

102O

100

  2

一一

  10

590

610

0860

0820

』42O

041

算 値 と比 較

し て

一8

表 示

の よ うに

両 者

ま での モデル と

を示

し,

EJ

非 対 角

要素

操 作

によ る

響 は み られ ない

 

5.

動 的 解 析 結 果

につ いて の

検討

 

震 応 答 解 析

4(

d

i

軸 偏 心

ル につ い て

っ たe 入

波 は

,El・

Centro

 

1940

 

NS

HACHINOHE

 

1968

 

NS

 

SENDAI

 

THO301 ・

978

6NS

3

波 と し,

大 加 速 度

をそれぞれ

100gaL

規 準 化

し て

x

方 向

に入

し た

数 値 積 分

に は

New

皿ark の

β 法 (

β

;o,25

を採 用

時 間 刻

0

002

と し た。

周 波 数

型 と し

1

次 振 動 形

して

3

% を

えたb

 

解 析

モ デ ルの x

方 向

お よび ね じれ 連 成 振 動 形の固

9

す。

静 的 解 析 結 果

か ら

も明

らか なよ う に

構 面

ご との

解 析

固 有 周 期

全 般 的

精 算 値

よ り も 大 き く

誤 差

きい

略 算 法

固有 周 期

3

4

多 少 誤 差

きい

の の

1

2

で は

精 算 値

精 算 値

との

0

97

1

05

1

 

02

と なっ て いる

 

これら

固 有 周 期

対 応

す る

固 有

ドの

17

18

外 側 構 面

Y

Y4

x

方 向

を 刺 激

閧 数

β

u の

し た

の で

EUU

で は

4

振 動 形

解析

による

い が

られ るがほか は

大 差

がな い

ELLC

では

静 的 解 析

L

型 開断 面 壁

変 形 挙 動

2

振 動 形

れてお り

9

 

x方 向お よびね じれ連 成 振 動 形の 固

周期 [sec]

uu

UUH

EUJ

次 数 精 算 略 算 構 面毎 精 算

略算 構 面 毎 精 算 略 算 構 面 毎

10

3830

3910

432027302790

3080

3470

3480

432 20

1730

1770

225O

‘1800

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18

 

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162

表 一 7   モ デ ル EUUv の 各 部 材 の 諸 元 層   柱 [ cmKcm ] 壁 厚[⊂m ]    梁[cm・ cm ] 555 × 551530x60 455x551530x60 360x602030x60 260 × 602035 × 65 165x652535 費 65 表 一 8   モ デ ル EUUv の 計 算 結果層Rexδ。x [cm] φ [ゴ rad ]精 算略 算精算略 鴬精 算略 算50.37O.34O.7030.7320.265O.2634o.46O.553

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