観測地震波を用いた建築物の応答評価方法に関する研究（1） - 建築研究所

観測地震波を用いた建築物の応答評価方法に関する研究（１）
独立行政法人建築研究所国際地震工学センター上席研究員犬飼瑞郎
観測地震波等覧(10波)
観測地震波等一覧(10波)
はじめに
地震名
[観測地震波名]
方向
2011 年東北地方太平洋沖地震
[2011 THU-1F N192˚E, BRI]
N192˚E
[[2011 SND-B2F N164˚E,, BRI]] N164˚E
[2011 Tsukidate NS, K-NET]
NS
[2011 Sendai NS, K-NET]
NS
[2011 Osaki NS, JMA]
NS
[2011 Wakuya EW, JMA]
EW
2007 年新潟県中越沖地震
NS
[2007 Kashiwazaki NS, K-NET]
2004 年新潟県中越地震
EW
[2004 Ojiya EW,
EW K
K-NET]
NET]
1995 年兵庫県南部地震
NS
[1995 Kobe NS, JMA]
BCJ Level2 <人工地震波 >
－
[BCJ Level2 (Bedrock)]
近年の観測地
震波等を使い、建
築物を1質点にモ
デル化した、弾塑
性時刻歴解析を
行い、変位応答
スペクトル及び塑
性率応答スペクト
ルを求めた。
ピーク
加速度
(cm/sec2)
震央距離
(km)
259
333
2699.9
1517.2
549.6
438.7
177
175
175
170
173.8
158.5
667.9
21.3
2007.07.16. 10:13
1313.5
7.0
2004.10.23. 17:56
818.0
16.5
1995.01.17. 05:46
355.7
---
発生日時
2011.03.11. 14:46
---
1質点モデル(Cloughモデル)
その結果、多数
の地震波におい
て、変位応答10
cm超、塑性率応
答2超となった。
qC
qCpeak
qCy A
q k2
B
qk1
0
δy
qk 1
δpeak
-qCy
注) (1)qC :層せん断力係数(－)
(2)qCy : 降伏点Aでの層せん
断力係数(－)
(3)qk1, qk2 : 層の剛性を層の重量
で除した値(1/cm)
x
(4)剛性低下率：1/1000
( ) h : 減衰定数 (=
(5)
( 0.05 ((1/rad.))
/ d ))
弾塑性時刻歴応答解析結果
70
2011 THU-1F N192E, BRI
100
2011
0 SND-B2F
SN
N
N164E,
6 , BRI
μpeak
50
40
塑性率応答
変位応答 δpeak (cm)
変
60
30
20
2011 Tsukidate NS, K-NET
10
2011 Sendai NS, K-NET
2011 Osaki NS, JMA
2011 Wakuya EW, JMA
1
2007 Kashiwazaki NS, K-NET
10
0
2004 Ojiya EW,
EW K-NET
K NET
0.1
0
0
1
2
3
周期 T (sec)
(1)変位応答スペクトル
4
5
1995 Kobe NS, JMA
0
1
2
3
周期 T (sec)
4
5
(2)塑性率応答スペクトル
弾塑性応答スペクトル(qCy=0.2, h=0.05)
BCJ-Level2 (Bedrock)
観測地震波を用いた建築物の応答評価方法に関する研究（2）
独立行政法人建築研究所国際地震工学センター上席研究員犬飼瑞郎
復元力特性(T i li
復元力特性(Tri-linearモデル、Bi-linearモデル)
モデル Bi li
モデル)
qC
qCy
qC
qCpeak B
A
qCc
0
qk 3
qCpeak B
qCy qk2 qk0
A
qCc qk1
0
δy
C
qk2
qk1
q k1
δpeak
δy
x
久田モデル(1962) (最大点指向型TriLinear、除荷時剛性は初期剛性と同じ)
-qCy
k2 =
q
k1
q
6
k3 =
qk4
qCpeak A
qk1
1 qCy
1000 δy
q
q k2
B
qCy
qk 1
δpeak
δy
-qCy
qCpeak A
qk1
x
0
Jenkinモデル(1922) (Bi-Linearモデル、
降伏点割線剛性
k2 =
q
k1
q
6
k3 =
0.4
)
1 qCy
1000 δy
qCy
はBi, Tri共通。)
δy
q k1
qk 2 =
1000
qC(-)
0.2
qC(-)
0.2
0.1
0.1
0
10
20
x(cm)
‐10
‐0.1
0
-Linear、降伏点割線剛性はBi,Tri共通。)
q
10
Tri久田
Tri武田
Bi‐Jenkin
降伏点の層せん断力係数
qCy=0.2、
降伏点の割線剛性による周期
Ty =
2π
=
ωy
20
x(cm)
Bi‐Clough
1質点、地震波：1995 JMA Kobe NS
2π
q
k y･g
= 2π
δy
= 0.5 (sec)
qCy･g
変位応答のピーク値：(Tri久田) < (Tri武田) < (Bi-Clough) < (Bi-Jenkin)
k2 =
q
k1
1000
まとめ
‐0.2
‐0.2
x
Cloughモデル(1966) (最大点指向型Bi
0
0
B
δpeak
δy
-qCy
q k2
qk 1
復元力特性による変位応答の違い
‐0.1
⎛ δy ⎞
q k 4 =q k 0 ⎜
⎜δpeak ⎟⎟
⎠
⎝
qC
0
‐10
x
δpeak
荷時剛性
qC
qCy
C
武田モデル(1970) (降伏点前の指向点
は反対側ひび割れ点、降伏点後の除
-qCy
k
qCc=0.2･qCy、 q k1 =
(4通り共通)
mg
q
qk3
復元力特性に
より、変位応答の
変化を比較した。
今後は、解析結
果と地震被害と
の比較検討等も
行い応答評価
行い、応答評価
方法に関する基
礎資料をまとめる
予定である。

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