耐震対策を施した吊り天井の地震時挙動解析

Motion Analysis of Earthquake-Resistant Suspended Ceilings under Seismic Excitation

Abstract


 効果的な耐震対策を施すには脱落被害メカニズムの解明が必要であり,そのために実大三次元震動破壊実験施設(以下,E-ディフェンス)で吊り天井の脱落被害再現実験が実施された.この実験では2種類の天井の実験が実施された.1つは,脱落防止対策が施されていない既存の天井を模擬した天井(以下,未対策天井)であり,もう一つは,H26技術基準に基づいて脱落防止対策が施された天井(以下,耐震天井)である.未対策天井を設置した実験では,脱落被害メカニズムの検証が行われ,耐震天井を設置した実験では,耐震性,耐震余裕度の検証が行われた.これらの実験により有用な知見を得られたが,天井は様々な種類の形状が存在するため,脱落被害メカニズムの解明には様々な条件での実験・検証が必要とされる.大規模な実験を様々な条件で何度も実施するには時間やコストがかかるという問題があるが,条件やパラメータを容易に変更することができる数値シミュレーションを用いれば,そのような負担を軽減できる.本研究の目的は,未対策天井と耐震天井の脱落被害を数値シミュレーションにより再現し,脱落や損傷のメカニズムを解明するための知見を得ることである.解析には,地震動,弾塑性,破断を含む非線形性の高い解析を安定して行えるASI-Gauss解析コードを用いる.


As large-span buildings such as school gymnasiums are used as refuge bases in a disaster such as earthquakes, they are required to maintain their functionality after suffering an earthquake and are also required to resist aftershocks. However, in the Great East Japan Earthquake, it has been reported that gymnasiums do not satisfy the function as refuge bases due to falling of ceilings and lightings. Thus, there is a need to take measures to prevent ceilings from falling. In order to apply effective earthquake-resistant measures, it is necessary to understand the collapse mechanism of the ceilings. In this paper, the difference of the behaviors between earthquake-resistant and non-resistant ceilings under seismic excitations was confirmed by conducting several motion analyses.


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