P - Kyoto University Research Information Repository

Architectural
Arohiteotural
Institute
エnstitute
of
of Japan
Japan
21144
日本 建 築 学 会 大会 学 術 講 演 梗
概菓
〔
関東 ）　2Dll 年 8 月
P− △ 効果を考慮 した 巨 大 地 震 に 対 す る 超 高 層 建 築 物 の 地 震応 答解析
P− △効 果
巨 大地 震
正
会員
O
正
会員
岡 崎 汐 里 ＊＊
正
会員
永野
康行
＊
・
一
・
＊＊ ＊
荒木 慶 一
超 高 層建 築 物
構造設計
一次 設 計 で は ，層 間 変 形 角 の 制 限 値 を li200 と し て ，近
1，は じめ に
本 論 文 の 目的 は ，P ・A 効 果 を 考 慮 す る こ とで
，巨 大 地 震
似 Ai 分布 に 基 づ く許 容応 力 度 設 計 を 行 う。地 震 力 の 設 定
（＝0 ．
03H
T
；2 ．
43s）
を 用 い て い る 。層
を 受 け た 時 の 超 高 層 建 築 物 が ど の よ うな 層 間 変 形 角 に な
に は略 算 固有周 期
る の か ，質 点 系 モ デ ル を対 象 に ，解 析 的 に 明 らか に す る
水 平 力 の 求 め 方 と し て 初 め に ，】 階 の 層 せ ん 断 力 を べ
こ
とで あ る。
2 ．超 高層建 物 の 静 的解 析
1
本 章 で は ，既往 研 究 ［］で 使 用 され て い る 既 存 超 高層 建 物
を汎 用 構 造 解 析 プ グ ラ ム MIDAS 〆Gen Ver7．
80 を 用 い て ，
ー
3 種 類 の 既 存 超 高層 建 物 の フ レ ム モ デ ル を静 的 解 析 と P −
ロ
△効果
を考 慮
2 つ を行 う。
した解析の
解 析 モ デ ル は 20 層 3
構 面 内の
ス パ
7．
84kN
81m
ん断力と
均 の 建 物 ，モ デ ル B
】
，構 面 直行 方 向 の ス パ ン
階 の 高 さ を 5m ，そ の 他 の 階 高 を
モ
FL
1
が モ デル
に 外柱 断 面表 を
A と C
．表 3 に
4−6
1−3
ModelA
の
×
FL
19 −20
16−18
13−15
10−12
7 −9
4 −6
1−3
内柱 断 面 表
内柱
ModelA
22
500 × 28
臼．
×
ロー
550 × 22
ロー
550 × 28
ロー
550 × 28
ロー
550 32
ロー
550 × 32
×
DO× 獅
田
× i6X 認
昼 四 ）X300
琶 OX300 × 16X 丞
H
16×
×
1躑
〕X 卸 0 ×
×
踟
〕× 3DDXbx
1懲
）〉（鰍 ）刈
Model B
ー
550 × 25
ロー
550 × 28
囗一
550 × 36
ロ ー
550 36
囗 ・
600 × 36
ロ ー
600x36
ロー
600x40
ロ
ModelA
Model C
×
Model B
一
550 × 25
［
｝ 600
×
50
Model C
ー
600 × 28
匚］ 550 ×
ロ
ー
6GO × 28
ロー
600 × 36
囗一
600 × 40
ロー
600 × 45
巳一
600 × 45
ロー
600 × 45
Earthquake
Respense　Analysis
for
High　Rise
Building
with Huge
Earthquake
Considered
P ・
Dctta　Effect
鬮
〕× 300× 16× 2£
躡
OX
、X
觚｝
且6X 鮒
聊
〕×
300
19×
×
毋 〕×枷
16× BmO
工〕X30D
mo
逐
〕〕×
蜘
25
2B
× 19×
×
19× 丞
XD
×お
田 CODX ヨ
00XPX お
6X 詔
と標 準せ ん 断 力係 数
標 準せ
断 力係 数
ん
0．
2
0．
3
0．
4
静 的 増 分 解 析 で は ，設 計 基 準 を 日本 建 築 学 会 の 鋼 構 造
設 計 基 準 に して 梁
を しない
こ
の
横 座 屈 は 考慮 しな い
の直
バ
イ
層せ ん
線 を伸 ば
・リ
ニ
幅 厚比
ア
プ の 増分解析 を行
ッ
断 カ ー層 間 変 位
した時 の
の
ん
の
α J
関係 か ら バ
ノ
・リ
ニ
っ
た 。解
K2
ノ
K と K2 か
1 に 層 間 変位 一層 せ
を 算 定 す る 。図
イ
ロ
，g 〉 を 設 定 す る こ と で ，
し た 。設 定 し た バ イ ・リニ
（i
交点
型 モ デル を設 定
2 分枝剛性比
断力
検討
関 係 よ り，傾 き 馬 と
ア 型 モ デ ル か ら地 震 応 答 解 析 に 必 要 な 初 期 剛 性
ら第
の
を 用 い る 。屋 根 水 平 変 位 が
ム
の
，
と に す る 。静 的 増 分 解 析 は 汎 用 構 造 解 析 プ
MIDAS ！Gen Ver7．
80
500cm に 至 る ま で 500 ス テ
グ ラ
ロ
B
Model C
析 結果
囗
−
28
ロー
550 × 32
ロー
550 × 36
ロー
600 × 32
ロー
600 × 32
ロー
600 × 32
Model
ー
600 × 28
ロー
600 × 28
ロー
600 × 36
ロ ー
600 × 40
口 ．
600 × 45
ロ ー
600 × 45
ロ
ース シ ア 係 数
一ス シ ア 係 数
0．
08
0．
12
0．
16
デル のベ
べ
25
団 ）×3 ヌ〕X 且
6x25H
×
ド 7駅｝× 30DXl4 ×万
〕× 300× 16x25
闇
ヌ〕×釦 ox 且
6x2 〜
4 各モ
Model C
呂
梁 断 面表 を示 す ．
外柱
ロー
500
Model B
5ヲ）X2 ヨ〕XEX2
猛 掴 〕x29 ｝× 口 x28
1．
3
に内 柱 の 断 面
2　外 柱 断 面 表
表
梁断 面表
内柱
7−9IHDDX3
〕OX 】
4 万
4−6
艮フ
ヨ）×箝 〕Xl4 2 〜
中 間の 建 物 に な る。
1
温
13 −15H6
10 −12H
A
C が 分 布 中平
・
500 × 22
口・
500 × 28
ロー
550 × 22
ロ ー
550 28
ロ ー
550 × 32
ロー
550 × 36
ロー
550 × 36
口
3
Model A
19−20
16−18
表
13−15
10−12
7 −9
係 数 と標 準 せ ん 断 力 を 示 す 。
ア
表
面 積 当 り床 荷 重 を
デ ル は 既 往 研 究 ［］よ り ，モ デ ル
表 1
19・
20
16・
18
．
シ
。単 位
1 に モ デ ル 建 物 の 形 状 寸 法 を 示 す 。表
FL
ース
平 面 骨 組 を 解 析 対 象 とす る 。
ス パ ン
とす る
。各
で ある
表 を ，表 2
数 は標 準 せ ん 断 力 係 数 に 振 動 特 性 係 数 を 掛
20 階 は 1 階 の 層 せ ん 断 力
Ai 分 布 を か け る こ と で 求 め た 。層 水 平 力 は 層 せ
1 つ 上 の 層 水 平 力 の 差 で求 め る 表 4 に各 モ デ
各階の
に
ル の ベ
が 分 布 中最 も固有 周 期 が 長 い 建 物 ，モ デ ル
図
シ ア係
の
け る こ と で 設 定 し た 。2 階 か ら
と し ，層 重 量 は 単 位 面 積 当 た り の 床 荷 重
〆
m2
7．
94kN ／m2
を
一ス
6m
長 は 均 等 で 9．
ン
4m と す る 。第
長 は 6．
4m ， 軒 高
係 数 に 総 重 量 を か け る こ と で 算 定 す る 。各 モ デ ル
シ ア
べ
一ス
ア 型モ
ノ
デル を 設 定す る 図 を
示 す。
棚
G 瀕 NO
｝ね∫μy 置イki　，OKA74K
／ Shiori
and
IR4Kf
・
YoshikaiU
一 287 一
一
NNII-Electronic
工 工 Eleotronio
Library Service
Library
Architectural
Arohiteotural
Q
Institute
エnstitute
of
of Japan
Japan
・リ
イ
型モ デル
ア
ニ
∠
層 間 変 位 一層 せ
ん 断
20
20
15
15
15
10
10
5
5
力 の 関係
／
：
K2
κ1
（
al
：α〆
5
！
！
階
階
20
蟹
〆
〆
〆
階
第 2 分 枝 剛性 比 ）
；
ノ
0
δ
・リ
イ
utP
u
且
一
△
・
iP −△
5 1 10e150　1133　10　111001 50 1 33　10　111001 50 1 33
第 1 折 曲点強度
邸 ： 初 期 剛性
バ
曜 10
WLith
2J
図 1
階
20
K2
，
K
階
階
層 せ ん 断力
：
バ
G
ア 型モ
ニ
15
：
層 間変 位
10
デル 設 定図
3 ．地 震 応 答 解 析
フ
ーム
レ
礎 固定
デル を基
モ
20 質 点 系
の
デ
ル
に
モ
デ ル は ，質 量 と 初 期
剛性 に
よ
1 階 か ら 20
・
て 147 ．
45t　で あ る
s2tcm
震動
解 析 を 行 うた め ，最 大
速 度 100cm ／s
で基
EL Centoro1940 NS ，
Taft　l952　EW 監
Haohinohe
珊
した
，
1968 NS
用 す る 。各
△ を
考慮
without
（
デ
モ
ル
し な い
を採
の
P−
P −△ ） と P −△
（
with
震
に
P ・△ ）
の
巨大 地
対す る地震 応 答解
、
P −△ 効 果
を考慮 し
な　い　場　合　（without
図
2
騨
4 ．ま とめ
π
フ
岬
で
距
デ ル に 置 換 し．入 力 地 震 動
べ
。
角 に 最 も 変化 が 表 れ た も の が モ デ ル A
で
。ro が 見 られ た 。
（B ＞ 課 題 番 号
結果か ら， 卒研 生
：
20360254
年 度科 学研 究 費補助 金 基 盤 研 究
（
代 表
：
京 都 大 学 大 学 院 教授
の 山口
拓 臣氏
に地
こ こ に記 し謝意 を表す
震応答 解析 に協力 を頂 い た 。
。
参 考文 献
．
・
1］金 紋 延 ，荒 木 慶 一
，山川 誠 ，田 川 浩 ，五 十 子 幸 樹 ： 極
［
大 地 震 動 に 対 す る 超 高 層 純 ラ ーメ ン 鋼 構 造 建 物 の 動 的 応
答 に 及 ぼ す P −△ 効 果
（
工学）
業 大 学 大 学 院 修 士 課 程 大 学 院 生
工 学）
（
一
，平 成 22
上 谷 宏 二 ） に よ り 実 施 し た 。福 井 工 業 大 学 永 野 研 究 室
が 層 間 変 形 角 に ど の よ うな 影 響 を 及 ぼ す か を 明 ら
京 都 大学大 学院工 学研 究科建 築学専攻 》
隹教 授 ・
博士
モ
，地 震 応 答 解 析 を 実 施 し た P −A を 考 慮 し な い 場 合
ut P −△ ） に 比
て P −△ を考 慮 す る場 合 （
with P ・
の 影 響 ， 日本 建 築 学 会 構 造 系 論 文 集 ，
−
644 号 ，
1861 1868，
10
pp．
2009 ．
第
＊ 牌
5
Et Cent 1940NS で 41 ．
8 ％ ，モ デ ル B で は Taftl952EW
23．
9 ％ ，モ デ ル C で は Hachin。he1968NS で 27．
1％ の 違 い
は
四
・博 士
・
−△
OU
層間変形角
デ ル を質 点系
モ
△）の 層問変形
算
p−△ ） と P−△ 効 果 を考 慮 す る 場合
ュ
WIP
。
（with
2 に 質 点 系 モ デ ル を示 す。図 3 に 巨 大 地震
100cm ！s ） に 対 す る 地 震 応 答解 析 の 結 果 と し て
P・
△ 効果 を考 慮 しな い 場 合 （
without p −△ ） と P −△ 効 果 を
with P −△ ） の 層 間変 形 角 を示 す。
考慮す る 場 合 （
福井 工
ーム
レ
と して
∬
（最 大 速 度
＃＊
5
謝辞　本研 究は
ション学研 究科 教授
兵庫 県 立 大 学大学 院シミ レー
10
B
か に す る 。図
＊
w
ヒ
lout
図3
研
した
15
曹
WLt
10i
一
卯
！
’
1
O　l！lOOI〆50　1133　111001150　1　！
噛
33
111001
／
50　113
質点系モ デル
with P −△ ） の 層 間変 形 角 を 比 較 す る 。比 較
（
P−△効 果
20
15
5
、
基 礎 固 定 m
析 を行 う。解 析 結 果 と
して
10
3
2
− 147．
45t ・ ！計
m2
（i− 1−2 。）　、
階
20
田
m4
m
階
i1P
姫
畿
場合
効 果 を 考慮 す る場 合
15 ith ．
∬
凱
準化
．
20
蠶 罪
，巨 大 地 震 時 の
は
階
齢
蠶
入 力地
e
卯
窺 嘉
る。質 量 は
階まで全
21111111111
！e
蠶
構 成 され
て
っ
m
。質 点 系
し た
置換
モ
Schoo1
efSimUlation
StUdies　Univ ．
Pmf ，
Graduate
， ofHyogo
Graduate，
Fukui　University
ofTechnolo 呂y
A瓢 ．
lbOE
DePL　ofi 臓 加 e 加 A 畑
Eng拘 dbU
．
Dr ．
Eng ．
，
呱 翫 臼喜
288一
一
NNII-Electronic
工 工 Eleotronio
Library Service
Library