ASI-Gauss法を用いた骨組構造の進行性崩壊解析
Progressive Collapse Analyses of Framed Structures by Using ASI-Gauss Technique

Abstract


 2001年のニューヨーク世界貿易センタービル(WTC)のテロ事件において,最終的にビルの倒壊を招いた主な原因は,航空機燃料に引火して発生した大規模な火災であるとされている.しかしその一方で,飛行機が衝突した際に,瞬間的に発生した衝撃力が床スラブの結合部を損傷し,構造物を進行性崩壊に早く至らしめた可能性も否めない.崩壊過程においても,結合部の損傷によって部材の塑性変形能力が十分に生かされなかった可能性が指摘できる.この議論の背景には,WTC1,WTC2の接合部が風荷重のみを想定した比較的簡素な構造であったことが挙げられる.また,WTC1では被災階から上層の部分がほぼ垂直に落下したのに対し,WTC2では上層部が傾きながら落下したことが確認されている.現在,このような進行性崩壊現象に対しエネルギ論的な扱いをするのが一般的となっているが,本研究では崩壊の初期条件といえるこれらの落下形態の相違が,その後の崩壊現象に何らかの影響を与えた可能性があるものと推測した. 上記の議論の検証には,構造物の情報を部材単位で捉えつつ構造物全体を動的に数値解析する手段が有効であると思われる.しかし実際には,解析対象の空間的・時間的規模の大きさから,計算コストの面で解析が困難となり,このような問題に対する知見は少ない.そこで本研究では,最小限の計算コストで解析可能なASI-Gauss法を用い,崩壊の初期条件および部材接合強度の進行性崩壊現象に対する影響を調べた.ASI-Gauss法の詳細については他文献に譲り,本稿では,簡単な10層1スパン骨組構造に対し,部材破断・要素接触を考慮して進行性崩壊解析を実施した結果について報告する.


PDF file