柱の軸力変動が懸造形式伝統木造寺院建築の 地震 ... - 日本地震工学会

れは、 前 述 のように 建 築 物 の 端 では 柱 脚 鉛 直 バネの 非 線 形 化 が 生 じやすいため、 同 時 に 柱 脚 の 水 平 方向 での 変 位 が 大 きくなり、 残 留 変 位 が 残 っているためであると 推 測 される。CASE 1 と CASE 2 の 最 大 応 答 変 位 の 差 は 建 物 の 端 付 近 で 約 2%、 剛 心 付 近 では 0.5% 以 下 と 小 さい。よって、 構 造 物 の 最 大 応 答 を 評 価 する 目 的 であれば、CASE 1 でも 十 分 実 用 的 だと 言 える。なお 計 算 に要 する 時 間 は 一 般 的 な PC を 用 いて CASE 1 で 約 12 時 間 、CASE 2 で 約 16 時 間 である。変 位 [cm]3210-1-2-30 1 2 3 4 5 6 7 8時 間 [sec](a) 西 南 角 X2Y3CASE1CASE2変 位 [cm]1086420-2-4-6-8-10図 15 時 刻 歴 応 答 変 位 Y 方 向CASE1CASE20 1 2 3 4 5 6 7 8時 間 [sec](b) 剛 心 付 近 X9Y75-3. 残 留 変 位ここでは、 柱 脚 の 残 留 変 位 について 検 討 する。図 16 は CASE 1、CASE 2 ともに、 想 定 花 折 地 震 動 を 3 方 向 入 力 した 場 合 の 残 留 変 位 を、 図 が 見 やすいように 500 倍 して 表 示 した。 柱 脚 の 残 留 変 位 は CASE 1 で 最 大 0.060cm、CASE 2 で 最 大 0.65cm であった( 表 2)。CASE 2 は CASE 1 の 約 11 倍 の 残 留 変 位 であるが、それでもその 変 位 量 は 柱 径 60cm と 比 べれば 小 さい。CASE 2 において、 全 体 的 に 残 留 変 位 が 大 きい 柱 脚 は、 軸 力 変 動 の 大 きい 柱 が 位 置 する 部分 である。これは、 摩 擦 力 が 小 さくなりやすく、 水 平 変 位 が 増 大 しやすいためである。また、 本 宇 では 東 西 方 向 の 残 留 変 位 が 大 きい。この 原 因 は 東 西 方 向 の 最 大 応 答 変 位 は 本 宇 位 置 が 最 も 大 きいためであると 考 えられる。 一 方 、 南 北 方 向 の 残 留 変 位 は Y6 構 面 の 一 部 ( 図 16-b 赤 丸 の 柱 )で 特 に 大 きくなっている。この 位 置 は X6 構 面 にとって 外 柱 であり 軸 力 変 動 が 大 きいことに 加 え、 初 期 軸 力 が 小 さいことが 残 留 変 位 が 大 きくなった 原 因 と 推 測 される。 以 上 より、 残 留 変 位 に 関 して CASE 1 と CASE 2 の 違 いは 顕 著 であり、 残 留 変 位 の 検 討 には 軸 力 変 動 の 影 響 を 考 慮 する 必 要 がある。また 表 3 に 示 したように、CASE 2 において 隣 接 格 子 点 で 残 留 変 位 の 方 向 が 異 なるため、 残 留 する 横架 材 の 軸 力 が CASE 2 は CASE1 の 約 4 倍 となった。しかし、CASE 2 でも 最 大 残 留 軸 力 ( 圧 縮 )は 64kN( 応力 度 80kPa) 程 度 であり、 長 期 許 容 軸 力 ( 応 力 度 6.9MPa) 以 内 である。また、 横 架 材 の 弱 軸 方 向 の 残 留 せん 断 力 は、CASE 2 は CASE 1 の 約 28 倍 であるが CASE 2 でも 最 大 5kN( 応 力 度 6.5kPa)と 小 さい。YXYX(a)CASE 1 (b)CASE 2図 16 柱 脚 残 留 変 位 図- -