キーエレメント指標と進行性崩壊の危険性との関連

Relationship between Key Element Index and the Risk of Progressive Collapse

Abstract


 本稿では,大規模骨組構造の構造解析において部材破断や部材接触などの強非線形現象を再現可能であるASI-Gauss解析コードを用いて進行性崩壊解析を行い,建物のキーエレメント指標(以下,KI)と進行性崩壊の規模との関係を調査することを目的とする.最大軸力比が異なる複数の鋼構造建物モデルを対象として特定の柱を除去する解析を行い,崩壊の規模の大きさを崩壊前後における位置エネルギーの減少率により評価する. KIは,Frangopolや大井らが示した構造物の鉛直荷重支持能力を表す部材感度の概念を基に考案された指標であり,柱部材が建物全体の強度に対して有する寄与度を表す. KIと位置エネルギー減少率の関係を調査することにより,進行性崩壊の危険性を評価することを目指す.


In this paper, the collapse behaviors of steel framed buildings were simulated by using the ASI (Adaptively Shifted Integration) -Gauss code to investigate the relationship between the key element index and the risk of progressive collapse. The progressive collapse phenomena were initiated by removing specific columns from the models designed based upon different axial force ratios. The total potential energy values of structural members after the collapse were used to estimate the damage of buildings. The key element index is a parameter which indicates the contribution of a structural column to the vertical capacity of the structure. According to the numerical results on various models with different structural strengths, it is confirmed that the risks of progressive collapse tend to increase if the sum of key element index becomes larger.


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