鉛入り積層ゴムの熱・力学的連成挙動を考慮した応答解析法

近藤明洋; 竹中康雄; 高岡栄治; 引田真規子; 兵頭陽; 北村春幸

文献

J-GLOBAL ID：201802239956020967 整理番号：18A2207349

鉛入り積層ゴムの熱・力学的連成挙動を考慮した応答解析法

RESPONSE ANALYSIS METHOD CONSIDERING HEAT-MECHANICS INTERACTION BEHAVIOR OF LEAD RUBBER BEARINGS

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資料名：
巻： 83 号： 753 ページ： 1595-1605(J-STAGE) 発行年： 2018年
JST資料番号： F0393B ISSN： 1340-4202 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：日本 (JPN) 言語：日本語 (JA)

免震建物が強い長周期で長継続時間の地震動に曝されるとき,鉛入り積層ゴム支承(LRB)などの免震装置は,従来の構造設計で予期されるより大きくより繰返しの変形を受ける可能性がある。LRBにおいては,地震入力エネルギーは鉛プラグのヒステリシスエネルギーとして吸収され,最終的に熱エネルギーに変換される。LRBの大きく複数の繰返し変形が多量の熱を発生させ,鉛プラグの高温の原因となる。複雑な熱的および機械的現象を含む減衰特性の結果として生じる劣化は,免震建物の応答に悪影響を与える可能性がある。LRBの熱-力学相互作用挙動をシミュレートするとき,2つの重要な要件がある。1番目はエネルギー吸収による鉛プラグの温度上昇を評価することであり,2番目は,それが引き起こす機械的性質の変化を評価することである。本論文では,LRBの熱-力学相互作用挙動を考慮した応答解析法について述べた。差分法を適用した熱伝導解析と簡単な解析モデルの構成を提案した。また,従来の実験結果のシミュレーション解析に基づいて,鉛プラグの温度と降伏応力との関係を提案した。解析のため,鉛プラグの温度上昇の計算における吸収エネルギー分布の影響を,鉛プラグの等価温度の評価に及ぼす影響と共に調査した。提案した方法を用いたシミュレーション解析結果を従来の実験結果と比較し,提案した方法のLRBのサイズに関わらない妥当性を検証し,鉛プラグの配置と荷重条件を提案した。提案した解析法は,LRBの熱-力学相互作用挙動を評価するために適用される。この方法は,長周期で長継続時間の地震動によって引き起こされる繰返し変形の下で,LRBを用いる免震建物の損傷評価にとって有用である。(翻訳著者抄録)

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建築物の耐震,免震,制震,防振 , 構造設計一般

引用文献 (21件)：

1) Yasuo TAKENAKA, Akihiro KONDO et al : EXPERIMENTAL STUDY ON HEAT-MECHANICS INTERACTION BEHAVIOR OF LAMINATED RUBBER BEARINGS, Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ), Vol. 74, No. 646, pp. 2245-2253, 2009.12 (in Japanese)
2) Tomonori HONMA et al. : Heat-Mechanics Interaction of Laminated Rubber Bearings under Large and Cyclic Lateral Deformation (Part 4: Seismic Response Analysis with the Relationship between Absorption Energy and Yield Strength of LRB), Summaries of Technical Papers of Annual Meeting, Architectural Institute of Japan, Structure II, pp. 873-874, 2007.8 (in Japanese)
本間友規他5名 : 大振幅繰返し変形を受ける積層ゴム支承の熱・力学的連成挙動に関する研究(その4), 日本建築学会大会学術講演梗概集, B-2, pp. 873-874, 2007.8
3) Mineo Takayama, et al. : Durability of Rubber Isolators by Long-Duration Ground Motion due to Large Earthquakes, 14th World Conference on Earthquake Engineering, Oct12-17, 2008, Beijing, China
4) KOTSUKI Sachie et al. : A Hysteresis Model for Lead Rubber Bearings including Multi-cyclic Characteristics (Part5: Analytical Model for Bi-directional and Multi-cyclic Deformation), Summaries of Technical Papers of Annual Meeting, Architectural Institute of Japan, Structure II, pp. 349-350, 2016.8 (in Japanese)
小槻祥江他3名 : 多数回繰返し変形による特性変動を考慮した鉛プラグ入り積層ゴムの復元力モデルの構築その5: 水平二方向と熱劣化を考慮した解析モデル, 日本建築学会大会学術講演梗概集, B-2, pp. 349-350, 2016.8
5) Ioannis V. Kalpakidis et al : Modeling strength degradation in lead-rubber bearings under earthquake shaking, EARTHQUAKE ENGINEERING AND STRUCTURAL DYNAMICS 39, 1533-1549, September 2010

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