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鉄筋コンクリート造煙突の弾塑性地震応答に関する研究

机译:钢筋混凝土烟囱弹塑性地震响应研究

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摘要

Nonlinear dynamic analyses on the seismic response of reinforced concrete chimneys are carried out. An existing and a new design methods are applied to the design of the model structures. An existing design is equivalent to the current seismic standards in Japan, which is based on the allowable stress design, whereas the new design adopts capacity design concept where two plastic hinges are assumed at the mid-height and the bottom of the structure to protect RC chimneys from a collapse subjected to extremely strong ground motions. It is revealed that the extent of plasticity and location of yielding sections are varying drastically by the natural periods of the chimney and the predominant periods of the ground motions if the existing design are applied. So ductile detailing is necessary for all the region along the height. It is also revealed that the discontinuity of flexural strength is quite critical and sometimes results in unintended concentration of nonlinear deformations. On the other hand, the new design based on capacity design approach is found to have advantages in reducing the uncertainty of the non-linear responses and reducing maximum moment in the most part of the chimney, which ensure elastic response except the two potential plastic hinge zones. It may result in bringing the reduction of longitudinal reinforcements as well as eliminating the necessity of ductile detailing in the other elastic response region.%本論で得られた主な結論を以下に示す。(1)現行の告示の設計用応力によって設計される煙突は,煙突の高さや地震動の卓越周期によって曲げ降伏する位置や損傷範囲に影響があった。高さ63メートルの正方形断面を有する煙突を対象とした解析から,入力波が短周期で高次モードの振動が卓越する場合,煙突の全高さの約1/2Hより上部で曲げ降伏が発生したが,入力波が長周期で1次振動が卓越する場合は煙突の最下部及び高さの約1/2Hより下部で曲げ降伏が発生することがわかった。
机译:对钢筋混凝土烟囱的地震反应进行了非线性动力学分析。现有和新的设计方法都应用于模型结构的设计。现有设计等效于日本当前的地震标准,该标准基于允许的应力设计,而新设计则采用了容量设计的概念,在结构的中高和底部假设了两个塑料铰链以保护钢筋混凝土倒塌产生的烟囱受到强烈的地面运动。结果表明,如果采用现有设计,则烟囱的自然周期和地震动的主要周期会极大地改变塑性区和屈服区的位置。因此,必须对沿高度的所有区域进行延展性细化。还表明,抗弯强度的不连续性非常关键,有时会导致非线性变形的意外集中。另一方面,发现基于容量设计方法的新设计具有减少非线性响应的不确定性和减少烟囱大部分区域的最大力矩的优势,从而确保了除了两个潜在的塑料铰链之外的弹性响应区域。这可能会导致减少纵向钢筋,并消除在其他弹性响应区域中进行延展性细化的必要。%本论で得られた主な可以を以下に示す。(1)目前の告示の设计用応力高さ63メートルの正方形断面を有する烟突を対象とした解析から,入力波や短周期で高次モードの振动が卓越する场合,烟突の全高さの约1 / 2Hより较高で曲げ降伏が発生したが,入力波が长周期で1次振动が卓越する场合は烟突の最下部及び高さの约1 / 2Hより下部で曲げ降伏が発生することがわかった。

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