Upload
others
View
0
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
-1-
A four-story RC building is tested by using the E-Defense shake-table facility in order to verify the assessments based on AIJ recommendations as well as in order to examine its performance given by the newer Japanese code. The building consists of momentframes and multi-story walls. Ground motions recorded in the Hyogoken-Nanbu earthquake are used, and the intensity of shaking isgradually increased. Story drift responses of the building reach more than 0.03 rad. Finally, multi-story walls suffer flexural failures at the critical sections of the first story. Beam-column joints suffer shear failures, while beams and columns exhibit flexural yielding.
Keywords: Reinforced concrete building, Shaking table test, Moment frame, Multi-story-wall
������������������������������
1. ����
�����������������������������
�������������������������������
���������������������1997 �������
������ 1)������������������������
�������������������������������
������������������������������
�������������2004���������� 2)�����
�������������������������������
�����2010������������������ 3)�����
����������������������������������
1995 ���������������������������
������������������ 1981����������
�������������������������������
�������������������������������
�������������������������������
�������������������������������
����������������������������
2006� 1�� 2006� 9�������������������
������������1970 ����������������
������������������� 4), 5)����������
������������ 1 �����������������
�������������������������������
�������������������������������
�����������������2010� 12���������
������������������������������
���������������(1)��������������
��������������������������(2)���
������������������������(3)�����
����������������������������(4)�
�������������������������������
������������������� 4�����������
��������������������������������
�������������������������������
�������������������������������
�������������������������������
4���������������������������
LARGE-SCALE SHAKING TABLE TESTS ON A FOUR-STORY RC BUILDING
����*1�����*2�����*3�����*4
���*5������*6����*7�����*8����*9
Takuya NAGAE*1, Kenichi TAHARA*2, Kunio FUKUYAMA*3, Taizo MATSUMORI*4
Hitoshi SHIOHARA*5, Toshimi KABEYASAWA*6, Susumu KONO*7
Minehiro NISHIYAMA*8, Isao NISHIYAMA*9
*1 ���������������� ������������
*2 ���������������� ����������
*3 ���������������� �����
*4 ���������������� ������������
*5 �������������� ������
*6 ���������� �����
*7 ������������� ����Ph.D. *8 ������������� �����
*9 ����������������� ���������
Senior Researcher, Hyogo EERC, NIED, Dr. Eng. Researcher, Hyogo EERC, NIED, Dr. Eng. Visiting Researcher, Hyogo EERC, NIED Senior Researcher, Hyogo EERC, NIED, Dr. Eng. Assoc. Prof., Graduate School of Engineering, University of Tokyo, Dr. Eng. Prof., ERI, University of Tokyo, Dr. Eng. Assoc. Prof., Graduate School of Engineering, Kyoto University, Ph.D. Prof., Graduate School of Engineering, Kyoto University, Dr. Eng. Director of Building Department, NI LIM, Dr. Eng.
構造系 669号
【カテゴリーⅠ】 日本建築学会構造系論文集 第76巻 第669号,1961-1970,2011年11月J. Struct. Constr. Eng., AIJ, Vol. 76 No. 669, 1961-1970, Nov., 2011
4階建て鉄筋コンクリート造建物を対象とした大型振動台実験LARGE-SCALE SHAKING TABLE TESTS ON A FOUR-STORY RC BUILDING
長 江 拓 也*1,田 原 健 一*2,福 山 國 夫*3,松 森 泰 造*4,塩 原 等*5 壁谷澤 寿海*6,河 野 進*7,西 山 峰 広*8,西 山 功*9
Takuya NAGAE, Kenichi TAHARA, Kunio FUKUYAMA, Taizo MATSUMORI, Hitoshi SHIOHARA, Toshimi KABEYASAWA,
Susumu KONO, Minehiro NISHIYAMA and Isao NISHIYAMA
*1 独立行政法人防災科学技術研究所 主任研究員・博士(工学) Senior Researcher, Hyogo EERC, NIED, Dr. Eng. *2 独立行政法人防災科学技術研究所 研究員・博士(工学) Researcher, Hyogo EERC, NIED, Dr. Eng. *3 独立行政法人防災科学技術研究所 客員研究員 Visiting Researcher, Hyogo EERC, NIED *4 独立行政法人防災科学技術研究所 主任研究員・博士(工学) Senior Researcher, Hyogo EERC, NIED, Dr. Eng. *5 東京大学大学院工学系研究科 准教授・工博 Assoc. Prof., Graduate School of Engineering, University of Tokyo, Dr. Eng. *6 東京大学地震研究所 教授・工博 Prof., ERI, University of Tokyo, Dr. Eng. *7 京都大学大学院工学研究科 准教授・Ph. D. Assoc. Prof., Graduate School of Engineering, Kyoto University, Ph. D. *8 京都大学大学院工学研究科 教授・工博 Prof., Graduate School of Engineering, Kyoto University, Dr. Eng. *9 国土交通省国土技術政策総合研究所 建築研究部長・工博 Director of Building Department, NILIM, Dr. Eng.
- 1961 -
-2-
�������������������������������
�������������������������������
�������������������������������
������ 0.03 rad��������������
������������������������������
�������������������������������
����������� 6)������������������
�������������������������������
�������������������������������
�������������������������������
�������������������������������
�������������������������������
���������������������������1���
�������������������������������
�������������������������������
������������������������������
2. �����
2. 1 ����
������ Fig. 1������������ Fig. 2������
Fig. 3����������������������������
�� 4������������������������ 3 m��
X��������� 7.2 m� 2����Y��������� 7.2 m
� 1�������X����������������Y����
������������������������������
���������������������������� 3)��
��������� 6)����������������������
�������������������������������
������������ FA��������X��������
��������������������� 1���������
������ 1��������� 0.3�0.4�����������
���������� 2007������������������
�������������������������������
�������������������������������
�����������������������������2010
�������������������������������
�������������������������������
�������������������������������
����������
������������� Fc� 27 N/mm2����������
����SD345�D22���D19��������� 500 mm��
������ 300 mm������X���G1����� 600 mm
����Y������� G2����� 300 mm����� G3�
���� 400 mm���������� 2500 mm��� 250 mm��
�������� 130 mm�������������������
�� Table 1�������������������������
RG2
4G2
3G2
2G2W
W
W
W
3,600 3,6007,2001,400 1,400
RG2 RG2
4G24G2
3G2 3G2
2G2 2G2
Wall
Wall
Wall
Wall
1C1
4C1
3C1
2C1
1a 21
7,200 7,20014,400 800800
3,00
03,
000
3,00
03,
000
1,20
012
,000
3,600
7,20
07,
200
14,4
00
3,6007,2001,400
5009001,400
600800
800
800
S1
S1
S1
S1
S1
S1
S1
S1
2Fl.
3Fl.
1Fl.
RFl.
4Fl.B1
B1
RG1
4G1
3G1 3G1
4G1
RG1
2G1 2G1
G2
G1
G1
G1
G1
G2
G2
G2
G3
1C1
4C1
3C1
2C1
1C1
4C1
3C1
2C1
1C2
4C2
3C2
2C2
C1 C1
C2 C2
C1C1
Wall
Wall
BA C
1 1a 2
A
B
C
(b) A-frame and C-frame (c) B-frame (a) 1-frame and 2-frame Fig. 3 Framing elevation
Y
X
Fig. 2 Plan of 2nd to 4th floor (Unit: mm)
3,600 3,6007,200500 800
RG3
2G3
3G3
4G3
1C1
2C1
4C1
3C1
1 1a 2
Wall
Wall
Wall
Wall
(A) Structural elements [kN] R-fl. 4-fl. 3-fl. 2-fl. RC Column 53 106 106 106
Beam 240 240 240 240 Wall 40 79 79 79 Slab 484 428 424 420
816 853 849 845 (B) Non-structural elements [kN] R-fl. 4-fl. 3-fl. 2-fl. Steel Stair and handrail 6 6 6 6
Measurement frame 0 3 17 17 Machine and RC base 112 5 0 0 Sum 118 14 23 23 Total of (A) and (B) [kN] 934 867 872 867
4th story 3rd story 2nd story 1st story�W i [kN] 934 1801 2673 3541
C i= 0.2 x A i 0.29 0.25 0.22 0.20 Q i [kN] 273 450 593 708
Sum
Table 1 Weight and design force
YZ
Fig. 1 Configuration of specimen
X
-3-
�������������������������������
1.7 %������������������Table 1�������
����������������������Qi�Table 1����
� X�����������G1����������������
��������������� 1���������������
���������������� 2�2.5������������
������������������� FA����������
��������������������������������
��������������� 1.2������
� Y�����������������������������
������� 7), 8)����������������������
������������������������G2�����
�������������������������������
������������ 400 mm�������� 3)������
�������������������������������
������������ WA ����������������
����������������� 0.01 rad�� 1�������
���X��� 0.35�Y��� 0.42��������������
�������������������� 2. 3������
� ����������Table 2����C1����C2������
�����8-D22 (Pg=1.24 %)�10-D22 (Pg=1.55 %)��������
D10������������(SD295)� 100 mm�� (Pw=0.29 %)
�����1�2������D10����(SD295)���� (Pw=0.43
�0.57 %)�X������G1��������� 4-D22�6-D22 (Pt
=0.96�1.44 %)������� 3-D22 (Pt =0.72 %)����Y����
�� G2 ������������� 2-D19�4-D19 (Pt=0.80�
1.60 %)����G3 ������������� 3-D19�5-D19
(Pt=0.85�1.41 %)����G1��G3����D10��������
����(SD295)� 200 mm��(Pw =0.24 %)�����G2����FA
����������� D10 ���������������
(KSS785)� 100 mm��(Pw=0.47 %)�������������(250
x 400 mm)���� 6-D19�Pg=1.72 %�����������D13�
��(SD295)� 300 mm�����������C��������
���D10������������(SD295)�100 mm������
Table 2 List of member section
� (Unit: mm)
H bar Hoop
cS2
cS1
cS1 cS1
cS1
cS2 cS2
cS2S1S1S1S1S1S1S1S1
Location
Section
RFl.Top
Bottom
B x D3-D192-D19
300 x 300
Stirrup
Section
TopBottom
B x D3-D193-D19
300 x 300
Stirrup
4Fl.3Fl.2Fl.
3-D193-D19
4-D193-D19
G2
2-D10@100(KSS785)
2-D10@100(KSS785)
3-D193-D19
4-D193-D19
AllG2W
2-D10@200
2-D10@200
LocationG1
CenterEnd
LocationG3
CenterEnd
Section
TopBottom
Stirrup
B x D
Web
3-D195-D193-D19 4-D19
2-D10
300 x 400
2-D10@200
Section
TopBottom
Stirrup
B x D
Web
4-D19 3-D193-D19 4-D19
2-D10
300 x 400
2-D10@200
2Fl.
RFl.4Fl.3Fl.
C2
2,2-D10@10010-D22
500 x 500
2,2-D10@140
10-D22500 x 500
2,4-D10@1002,2-D10@140
10-D22500 x 500
3,4-D10@1002,2-D10@140
8-D22500 x 500
2,2-D10@1002,2-D10@140
8-D22500 x 500
2,3-D10@1002,2-D10@140
8-D22500 x 500
2,3-D10@1002,2-D10@140
10-D22500 x 500
3,4-D10@1002,2-D10@140
C1
Section
4Fl.3Fl.
Hoop
B x DRebar
Joint
Section
2Fl.
Hoop
B x DRebar
Joint
TopSection
B x D
HoopRebar
Joint1Fl.BottomSection
B x DRebarHoopJoint
Section
RFl.4Fl.
TopBottom
Stirrup
B x D
Web 4-D10
300 x 600
2-D10@200
3-D223-D224-D22
3-D22
Section
3Fl.Top
Bottom
Stirrup
B x D
Web 4-D10
300 x 600
2-D10@200
3-D223-D225-D22
3-D22
Section
2Fl.Top
Bottom
Stirrup
B x D
Web 4-D10
300 x 600
2-D10@200
3-D223-D226-D22
3-D22
Col.side Wall side
Section
Hoop
B x DRebar
Joint
Section
4Fl.3Fl.2Fl.
2 x 6-D19
2,2-D10@100
ACHoop
B x DRebar
Joint
1Fl.
2,3-D10@802,3-D10@100
2 x 6-D192,500 x 250
2,2-D10@150
Vertical
Horizontal
Vertical2,500 x 250
2,2-D10@150
Horizontal
AC
D13@300 (W)D10@125 (W)D10@200 (W)
AC
D13@300 (W)D10@125 (W)D10@200 (W)
TopBottom
Depth: 130mm
TopBottom
TopBottom
TopBottom
S1
cS1
cS3
cS2
D10@200D10,D13@200
Shorter direction
D10@200D10,D13@200
D10@200D10@200
D10@200D10@200
D10@200D10,D13@200
Longer direction
D10@250D10@250
D10@250D10@250
D10@250D10@250
LocationB1
CenterEnd
Section
TopB x D
Bottom
StirrupWeb
3-D194-D19 7-D19
3-D19
2-D102-D10@200
300 x 400All
cS3
cS3 cS3
cS3
TopBottom D10@200 D10@200
D10,D13@200D10,D13@200
Shorter direction Longer directionDepth: 130mm
TopBottom D10@200
D10,D13@200 D10@250D10@250
TopBottom
D10@200D10@200 D10@250
D10@250
TopBottom
D10@200D10@200 D10@250
D10@250
S1
cS1
cS3
cS2
H bar Hoop
Section
Hoop
B x DRebar
Joint
Section
4Fl.3Fl.2Fl.
2 x 6-D19
2,2-D10@100
ACHoop
B x DRebar
Joint
1Fl.
2,3-D10@802,3-D10@100
2 x 6-D192,500 x 250
2,2-D10@150
Vertical
Horizontal
Vertical2,500 x 250
2,2-D10@150
Horizontal
AC
D13@300 (W)D10@125 (W)D10@200 (W)
AC
D13@300 (W)D10@125 (W)D10@200 (W)
sideCol.
cS2
cS1
cS1 cS1
cS1
cS2 cS2
cS2S1S1S1S1S1S1S1S1
cS3
cS3 cS3
cS3
(c) Wall
(a) Column (b) Beam
(d) Floor slab
Y
X
R-fl.4-fl. 3-fl.
2-fl.
4-fl. 3-fl. 2-fl.
1-fl.
2-fl.
1-fl.
4-fl. 3-fl.
R-fl.4-fl.
3-fl.
2-fl.
R-fl.
4-fl. 3-fl. 2-fl.
R-fl.4-fl. 3-fl. 2-fl.
125
125
125
125 125
125
125
cS2
cS1
cS1 cS1
cS1
cS2 cS2
cS2S1S1S1S1S1S1S1S1
cS3
cS3 cS3
cS3
cS2
cS1
cS1 cS1
cS1
cS2 cS2
cS2S1S1S1S1S1S1S1S1
cS3
cS3 cS3
cS3
Plan of floor slab
- 1962 -
-2-
�������������������������������
�������������������������������
�������������������������������
������ 0.03 rad��������������
������������������������������
�������������������������������
����������� 6)������������������
�������������������������������
�������������������������������
�������������������������������
�������������������������������
�������������������������������
���������������������������1���
�������������������������������
�������������������������������
������������������������������
2. �����
2. 1 ����
������ Fig. 1������������ Fig. 2������
Fig. 3����������������������������
�� 4������������������������ 3 m��
X��������� 7.2 m� 2����Y��������� 7.2 m
� 1�������X����������������Y����
������������������������������
���������������������������� 3)��
��������� 6)����������������������
�������������������������������
������������ FA��������X��������
��������������������� 1���������
������ 1��������� 0.3�0.4�����������
���������� 2007������������������
�������������������������������
�������������������������������
�����������������������������2010
�������������������������������
�������������������������������
�������������������������������
����������
������������� Fc� 27 N/mm2����������
����SD345�D22���D19��������� 500 mm��
������ 300 mm������X���G1����� 600 mm
����Y������� G2����� 300 mm����� G3�
���� 400 mm���������� 2500 mm��� 250 mm��
�������� 130 mm�������������������
�� Table 1�������������������������
RG2
4G2
3G2
2G2W
W
W
W
3,600 3,6007,2001,400 1,400
RG2 RG2
4G24G2
3G2 3G2
2G2 2G2
Wall
Wall
Wall
Wall
1C1
4C1
3C1
2C1
1a 21
7,200 7,20014,400 800800
3,00
03,
000
3,00
03,
000
1,20
012
,000
3,600
7,20
07,
200
14,4
00
3,6007,2001,400
5009001,400
600800
800
800
S1
S1
S1
S1
S1
S1
S1
S1
2Fl.
3Fl.
1Fl.
RFl.
4Fl.B1
B1
RG1
4G1
3G1 3G1
4G1
RG1
2G1 2G1
G2
G1
G1
G1
G1
G2
G2
G2
G3
1C1
4C1
3C1
2C1
1C1
4C1
3C1
2C1
1C2
4C2
3C2
2C2
C1 C1
C2 C2
C1C1
Wall
Wall
BA C
1 1a 2
A
B
C
(b) A-frame and C-frame (c) B-frame (a) 1-frame and 2-frame Fig. 3 Framing elevation
Y
X
Fig. 2 Plan of 2nd to 4th floor (Unit: mm)
3,600 3,6007,200500 800
RG3
2G3
3G3
4G3
1C1
2C1
4C1
3C1
1 1a 2
Wall
Wall
Wall
Wall
(A) Structural elements [kN] R-fl. 4-fl. 3-fl. 2-fl. RC Column 53 106 106 106
Beam 240 240 240 240 Wall 40 79 79 79 Slab 484 428 424 420
816 853 849 845 (B) Non-structural elements [kN] R-fl. 4-fl. 3-fl. 2-fl. Steel Stair and handrail 6 6 6 6
Measurement frame 0 3 17 17 Machine and RC base 112 5 0 0 Sum 118 14 23 23 Total of (A) and (B) [kN] 934 867 872 867
4th story 3rd story 2nd story 1st story�W i [kN] 934 1801 2673 3541
C i= 0.2 x A i 0.29 0.25 0.22 0.20 Q i [kN] 273 450 593 708
Sum
Table 1 Weight and design force
YZ
Fig. 1 Configuration of specimen
X
-3-
�������������������������������
1.7 %������������������Table 1�������
����������������������Qi�Table 1����
� X�����������G1����������������
��������������� 1���������������
���������������� 2�2.5������������
������������������� FA����������
��������������������������������
��������������� 1.2������
� Y�����������������������������
������� 7), 8)����������������������
������������������������G2�����
�������������������������������
������������ 400 mm�������� 3)������
�������������������������������
������������ WA ����������������
����������������� 0.01 rad�� 1�������
���X��� 0.35�Y��� 0.42��������������
�������������������� 2. 3������
� ����������Table 2����C1����C2������
�����8-D22 (Pg=1.24 %)�10-D22 (Pg=1.55 %)��������
D10������������(SD295)� 100 mm�� (Pw=0.29 %)
�����1�2������D10����(SD295)���� (Pw=0.43
�0.57 %)�X������G1��������� 4-D22�6-D22 (Pt
=0.96�1.44 %)������� 3-D22 (Pt =0.72 %)����Y����
�� G2 ������������� 2-D19�4-D19 (Pt=0.80�
1.60 %)����G3 ������������� 3-D19�5-D19
(Pt=0.85�1.41 %)����G1��G3����D10��������
����(SD295)� 200 mm��(Pw =0.24 %)�����G2����FA
����������� D10 ���������������
(KSS785)� 100 mm��(Pw=0.47 %)�������������(250
x 400 mm)���� 6-D19�Pg=1.72 %�����������D13�
��(SD295)� 300 mm�����������C��������
���D10������������(SD295)�100 mm������
Table 2 List of member section
� (Unit: mm)
H bar Hoop
cS2
cS1
cS1 cS1
cS1
cS2 cS2
cS2S1S1S1S1S1S1S1S1
Location
Section
RFl.Top
Bottom
B x D3-D192-D19
300 x 300
Stirrup
Section
TopBottom
B x D3-D193-D19
300 x 300
Stirrup
4Fl.3Fl.2Fl.
3-D193-D19
4-D193-D19
G2
2-D10@100(KSS785)
2-D10@100(KSS785)
3-D193-D19
4-D193-D19
AllG2W
2-D10@200
2-D10@200
LocationG1
CenterEnd
LocationG3
CenterEnd
Section
TopBottom
Stirrup
B x D
Web
3-D195-D193-D19 4-D19
2-D10
300 x 400
2-D10@200
Section
TopBottom
Stirrup
B x D
Web
4-D19 3-D193-D19 4-D19
2-D10
300 x 400
2-D10@200
2Fl.
RFl.4Fl.3Fl.
C2
2,2-D10@10010-D22
500 x 500
2,2-D10@140
10-D22500 x 500
2,4-D10@1002,2-D10@140
10-D22500 x 500
3,4-D10@1002,2-D10@140
8-D22500 x 500
2,2-D10@1002,2-D10@140
8-D22500 x 500
2,3-D10@1002,2-D10@140
8-D22500 x 500
2,3-D10@1002,2-D10@140
10-D22500 x 500
3,4-D10@1002,2-D10@140
C1
Section
4Fl.3Fl.
Hoop
B x DRebar
Joint
Section
2Fl.
Hoop
B x DRebar
Joint
TopSection
B x D
HoopRebar
Joint1Fl.BottomSection
B x DRebarHoopJoint
Section
RFl.4Fl.
TopBottom
Stirrup
B x D
Web 4-D10
300 x 600
2-D10@200
3-D223-D224-D22
3-D22
Section
3Fl.Top
Bottom
Stirrup
B x D
Web 4-D10
300 x 600
2-D10@200
3-D223-D225-D22
3-D22
Section
2Fl.Top
Bottom
Stirrup
B x D
Web 4-D10
300 x 600
2-D10@200
3-D223-D226-D22
3-D22
Col.side Wall side
Section
Hoop
B x DRebar
Joint
Section
4Fl.3Fl.2Fl.
2 x 6-D19
2,2-D10@100
ACHoop
B x DRebar
Joint
1Fl.
2,3-D10@802,3-D10@100
2 x 6-D192,500 x 250
2,2-D10@150
Vertical
Horizontal
Vertical2,500 x 250
2,2-D10@150
Horizontal
AC
D13@300 (W)D10@125 (W)D10@200 (W)
AC
D13@300 (W)D10@125 (W)D10@200 (W)
TopBottom
Depth: 130mm
TopBottom
TopBottom
TopBottom
S1
cS1
cS3
cS2
D10@200D10,D13@200
Shorter direction
D10@200D10,D13@200
D10@200D10@200
D10@200D10@200
D10@200D10,D13@200
Longer direction
D10@250D10@250
D10@250D10@250
D10@250D10@250
LocationB1
CenterEnd
Section
TopB x D
Bottom
StirrupWeb
3-D194-D19 7-D19
3-D19
2-D102-D10@200
300 x 400All
cS3
cS3 cS3
cS3
TopBottom D10@200 D10@200
D10,D13@200D10,D13@200
Shorter direction Longer directionDepth: 130mm
TopBottom D10@200
D10,D13@200 D10@250D10@250
TopBottom
D10@200D10@200 D10@250
D10@250
TopBottom
D10@200D10@200 D10@250
D10@250
S1
cS1
cS3
cS2
H bar Hoop
Section
Hoop
B x DRebar
Joint
Section
4Fl.3Fl.2Fl.
2 x 6-D19
2,2-D10@100
ACHoop
B x DRebar
Joint
1Fl.
2,3-D10@802,3-D10@100
2 x 6-D192,500 x 250
2,2-D10@150
Vertical
Horizontal
Vertical2,500 x 250
2,2-D10@150
Horizontal
AC
D13@300 (W)D10@125 (W)D10@200 (W)
AC
D13@300 (W)D10@125 (W)D10@200 (W)
sideCol.
cS2
cS1
cS1 cS1
cS1
cS2 cS2
cS2S1S1S1S1S1S1S1S1
cS3
cS3 cS3
cS3
(c) Wall
(a) Column (b) Beam
(d) Floor slab
Y
X
R-fl.4-fl. 3-fl.
2-fl.
4-fl. 3-fl. 2-fl.
1-fl.
2-fl.
1-fl.
4-fl. 3-fl.
R-fl.4-fl.
3-fl.
2-fl.
R-fl.
4-fl. 3-fl. 2-fl.
R-fl.4-fl. 3-fl. 2-fl.
125
125
125
125 125
125
125
cS2
cS1
cS1 cS1
cS1
cS2 cS2
cS2S1S1S1S1S1S1S1S1
cS3
cS3 cS3
cS3
cS2
cS1
cS1 cS1
cS1
cS2 cS2
cS2S1S1S1S1S1S1S1S1
cS3
cS3 cS3
cS3
Plan of floor slab
- 1963 -
-4-
D10���(SD295)� 200 mm������(Pw=0.28 %)������
�������A�������C���������������
�������������������D10� 135�������
�����(SD295)� 125 mm��(Pw=0.23 %)�����
2. 2 ����
� ��������������������� JASS�5����
��������2003���������������������
��������������������� 1���������
�������������������������������
��������������������� D13 �������
����������������������� 740 mm�57db�db
����������������������D10�������
�������� 340 mm (34db)������������ S1���
���D10�������� 90�������������� 250
mm (25db)������������������� 200 mm (20db)�
����G1 ���� D22 � C1 �������������� 90
������������ 90������������� 380�430
mm (17�19db)�����G2��G3����D19� C1��C2��
������������ 90������������ 90����
��������� 390�420 mm (20�22db)�����
2. 3 ��������
(1) ����
������� Table 3�������������������
�������������������������������
�����������B�������� Fc� 1.12�1.52����
���������������������������y� 370
�388 N/mm2����������������������y� 448�
952 N/mm2�����0.2 %�������Table 3��D10*�����
������������������������������
�����������������������������
(2) ������������������
������������������������������
������������������������������
�������������������������������
�������������������������� 6)��� 1-3
�������������������������������
1.0 m6)����������������������������
�������������������������������
���������X��� G1�� 1.6�2.0��Y��� G2��
2.1�2.5��G3�� 2.0��������������������
����������������������������X��
������������������������������Fig.
4����������X��� 2�4�������������
�� 0.92�0.99������������������� 0.92�1.06�
������������������ 1.70�1.87�����X��
����������� 0.41�0.94�����Y���������
2�4����� 1.92���������� 0.87�������
������������� X ���������������
� Fig. 5���������������������������
�������������������������������
������������������2�4 ����������
������ 1.19�1.21���������� 2�4 �������
�������� 0.82�0.94�������������� 2�4�
�������������� 2.38����������� T��
��� L ��������������������������
���������������� 1.78�������
(3) ���������������������
������������������������� Table 1�
�������������������������������
�������������������������������
����������������� 1���������� 2��
�������������������������������
�������������������������������
�� 3), 6)����������������� 0.001�������
Lateral load direction
Fig. 5 Shear capacity ratio of beam-column joint
Lateral load direction
Fig. 4 Strength ratio of column to beam (a) X-direction (b) Y-direction
1-fl.
2-fl.
3-fl.
4-fl.
R-fl.
1-fl.
2-fl.
3-fl.
4-fl.
R-fl.
0.43
0.92
0.96
0.99
0.94
1.87
1.80
1.70
0.41
0.92
1.00
1.06
1.78
2.38
2.95
2.88
2.19
1.19
1.31
1.21
1.83
0.86
0.94
0.82
3.22
4.17
3.92
3.66
1.15
2.52
3.03
3.50
2.62
5.55
6.15
6.73
0.87
1.92
2.27
2.60
(Beam: top in tension)(Beam: bottom in tension) (Beam: top in tension)(Beam: bottom in tension)Exterior frame Interior frame
Lateral load direction
(a) Concrete
(b) Steel
Table 3 Material property
**
Grade Anormal [mm2] � y [N/mm2] � t [N/mm2] E s [kN/mm2]D22 SD345 387 370 555 209D19 SD345 287 380 563 195D13 SD295 127 372 522 199D10 SD295 71 388 513 191D10 SD295 71 448 545 188D10 KSS785 71 952 1055 203
F c [N/mm2] � � [N/mm2] � c�[kN/mm2]27 41.0 30.527 30.2 30.327 39.2 32.827 39.6 32.9 Cast for 1st story to 2nd floor slab
Cast for 2nd story to 3rd floor slab Cast for 3rd story to 4th floor slab Cast for 4th story to Roof floor slab
-5-
����������������� 1���������� 2��
�������������������������������
���������������������������� 1-3�
�������������������������������
�������������������������������
������ 2), 6)������������ 0.001�����
���������������� 0.02 rad����������
� Fig. 6����X�����2���������1�2�����
�������Y��������� 1�������������
��������������������������� Fig. 7�
���������� 0.02 rad�� 1����������X���
0.42�Y��� 0.52�����X����������� 1�2��
������2�������� 0.02 rad���3��������
0.009 rad�����Y����������������������
Y���������� 0.02 rad���1������������
�������� 0.62��������Y���������� 0.02
rad���2��������������� 0.6������
� Fig. 8���������������������������
��������������������� 0.02 rad������
������������������������������
�������������������������������
�������������������������������
�����������������������0.02 rad�����
������������� 0.02 rad��������������
������������������������X������
1.18������ 1.20���1����C���� 1.84�����
3. ����
3. 1 �������������
� ������������������������������
�������������������������������
�������������������������������
������������������������� Fig. 9����
��� PC��������������������������
������������ 1�������X��� 0.43��Y�
�� 0.31������
� ��������� 679 ch�����������������
�������������������������������
�������������������������������
�����������������������������1�
�������������������������������
����������������������� 200 Hz����
�������������������������������
3. 2����������
� ������1995 ���������������������
�����������JMA-Kobe����� JR��������
��JR-Takatori ������������� 2 �������� 3
������������������������������
JMA-Kobe��������������10 %�25 %�50 %�100 %
�������������������������������
���JR-Takatori������� 40 %�60 %����������
JMA-Kobe��100 %�����JR-Takatori��60 %������X
���Y��������������� Fig. 10����JMA-Kobe
������������������� NS ��� Y �����
��������������������� Table 4������
������������������������������
Fig. 6 Hinge distribution of pushover analysis (a) X-direction (b) Y-direction
Crack Yield
Lateral load direction
7.40 1.84
1.20 1.34 2.98 2.64
1.41
1.23
(a) X-direction Fig. 8 Shear capacity ratio of column, beam and wall
(b) Y-direction
8.27
4.44
1.32
1.18
5.91
3.88
1.34 1.58
1.38 1.63
1.591.95
1.591.93 1.34 1.61 4.17
1-fl.
2-fl.
3-fl.
Fig. 7 Story shear force- story drift relationship of pushover analysis
2000
1500
1000
500
0
Shea
r fo
rce
[kN
]
0.0200.0150.0100.0050Story drift angle [rad]
X-direction
1st story
2nd story
3rd story
4th story
2000
1500
1000
500
0
Shea
r fo
rce
[kN
]
0.0200.0150.0100.0050Story drift angle [rad]
Y-direction1st story
2nd story
3rd story
4th story
1-fl.
2-fl.
3-fl.
4-fl.
R-fl.
1-fl.
2-fl.
3-fl.
4-fl.
R-fl.
X-direction Y-direction
Lateral load direction Lateral load direction
PT bar
South
North
East Wes
t
PC specimen RC specimen
Y
X PC bar
Fig. 9 Foundations fixed on shaking table
Fig. 10 Time histories of input waves
- 1964 -
-4-
D10���(SD295)� 200 mm������(Pw=0.28 %)������
�������A�������C���������������
�������������������D10� 135�������
�����(SD295)� 125 mm��(Pw=0.23 %)�����
2. 2 ����
� ��������������������� JASS�5����
��������2003���������������������
��������������������� 1���������
�������������������������������
��������������������� D13 �������
����������������������� 740 mm�57db�db
����������������������D10�������
�������� 340 mm (34db)������������ S1���
���D10�������� 90�������������� 250
mm (25db)������������������� 200 mm (20db)�
����G1 ���� D22 � C1 �������������� 90
������������ 90������������� 380�430
mm (17�19db)�����G2��G3����D19� C1��C2��
������������ 90������������ 90����
��������� 390�420 mm (20�22db)�����
2. 3 ��������
(1) ����
������� Table 3�������������������
�������������������������������
�����������B�������� Fc� 1.12�1.52����
���������������������������y� 370
�388 N/mm2����������������������y� 448�
952 N/mm2�����0.2 %�������Table 3��D10*�����
������������������������������
�����������������������������
(2) ������������������
������������������������������
������������������������������
�������������������������������
�������������������������� 6)��� 1-3
�������������������������������
1.0 m6)����������������������������
�������������������������������
���������X��� G1�� 1.6�2.0��Y��� G2��
2.1�2.5��G3�� 2.0��������������������
����������������������������X��
������������������������������Fig.
4����������X��� 2�4�������������
�� 0.92�0.99������������������� 0.92�1.06�
������������������ 1.70�1.87�����X��
����������� 0.41�0.94�����Y���������
2�4����� 1.92���������� 0.87�������
������������� X ���������������
� Fig. 5���������������������������
�������������������������������
������������������2�4 ����������
������ 1.19�1.21���������� 2�4 �������
�������� 0.82�0.94�������������� 2�4�
�������������� 2.38����������� T��
��� L ��������������������������
���������������� 1.78�������
(3) ���������������������
������������������������� Table 1�
�������������������������������
�������������������������������
����������������� 1���������� 2��
�������������������������������
�������������������������������
�� 3), 6)����������������� 0.001�������
Lateral load direction
Fig. 5 Shear capacity ratio of beam-column joint
Lateral load direction
Fig. 4 Strength ratio of column to beam (a) X-direction (b) Y-direction
1-fl.
2-fl.
3-fl.
4-fl.
R-fl.
1-fl.
2-fl.
3-fl.
4-fl.
R-fl.
0.43
0.92
0.96
0.99
0.94
1.87
1.80
1.70
0.41
0.92
1.00
1.06
1.78
2.38
2.95
2.88
2.19
1.19
1.31
1.21
1.83
0.86
0.94
0.82
3.22
4.17
3.92
3.66
1.15
2.52
3.03
3.50
2.62
5.55
6.15
6.73
0.87
1.92
2.27
2.60
(Beam: top in tension)(Beam: bottom in tension) (Beam: top in tension)(Beam: bottom in tension)Exterior frame Interior frame
Lateral load direction
(a) Concrete
(b) Steel
Table 3 Material property
**
Grade Anormal [mm2] � y [N/mm2] � t [N/mm2] E s [kN/mm2]D22 SD345 387 370 555 209D19 SD345 287 380 563 195D13 SD295 127 372 522 199D10 SD295 71 388 513 191D10 SD295 71 448 545 188D10 KSS785 71 952 1055 203
F c [N/mm2] � � [N/mm2] � c�[kN/mm2]27 41.0 30.527 30.2 30.327 39.2 32.827 39.6 32.9 Cast for 1st story to 2nd floor slab
Cast for 2nd story to 3rd floor slab Cast for 3rd story to 4th floor slab Cast for 4th story to Roof floor slab
-5-
����������������� 1���������� 2��
�������������������������������
���������������������������� 1-3�
�������������������������������
�������������������������������
������ 2), 6)������������ 0.001�����
���������������� 0.02 rad����������
� Fig. 6����X�����2���������1�2�����
�������Y��������� 1�������������
��������������������������� Fig. 7�
���������� 0.02 rad�� 1����������X���
0.42�Y��� 0.52�����X����������� 1�2��
������2�������� 0.02 rad���3��������
0.009 rad�����Y����������������������
Y���������� 0.02 rad���1������������
�������� 0.62��������Y���������� 0.02
rad���2��������������� 0.6������
� Fig. 8���������������������������
��������������������� 0.02 rad������
������������������������������
�������������������������������
�������������������������������
�����������������������0.02 rad�����
������������� 0.02 rad��������������
������������������������X������
1.18������ 1.20���1����C���� 1.84�����
3. ����
3. 1 �������������
� ������������������������������
�������������������������������
�������������������������������
������������������������� Fig. 9����
��� PC��������������������������
������������ 1�������X��� 0.43��Y�
�� 0.31������
� ��������� 679 ch�����������������
�������������������������������
�������������������������������
�����������������������������1�
�������������������������������
����������������������� 200 Hz����
�������������������������������
3. 2����������
� ������1995 ���������������������
�����������JMA-Kobe����� JR��������
��JR-Takatori ������������� 2 �������� 3
������������������������������
JMA-Kobe��������������10 %�25 %�50 %�100 %
�������������������������������
���JR-Takatori������� 40 %�60 %����������
JMA-Kobe��100 %�����JR-Takatori��60 %������X
���Y��������������� Fig. 10����JMA-Kobe
������������������� NS ��� Y �����
��������������������� Table 4������
������������������������������
Fig. 6 Hinge distribution of pushover analysis (a) X-direction (b) Y-direction
Crack Yield
Lateral load direction
7.40 1.84
1.20 1.34 2.98 2.64
1.41
1.23
(a) X-direction Fig. 8 Shear capacity ratio of column, beam and wall
(b) Y-direction
8.27
4.44
1.32
1.18
5.91
3.88
1.34 1.58
1.38 1.63
1.591.95
1.591.93 1.34 1.61 4.17
1-fl.
2-fl.
3-fl.
Fig. 7 Story shear force- story drift relationship of pushover analysis
2000
1500
1000
500
0
Shea
r fo
rce
[kN
]
0.0200.0150.0100.0050Story drift angle [rad]
X-direction
1st story
2nd story
3rd story
4th story
2000
1500
1000
500
0
Shea
r fo
rce
[kN
]
0.0200.0150.0100.0050Story drift angle [rad]
Y-direction1st story
2nd story
3rd story
4th story
1-fl.
2-fl.
3-fl.
4-fl.
R-fl.
1-fl.
2-fl.
3-fl.
4-fl.
R-fl.
X-direction Y-direction
Lateral load direction Lateral load direction
PT bar
South
North
East Wes
t
PC specimen RC specimen
Y
X PC bar
Fig. 9 Foundations fixed on shaking table
Fig. 10 Time histories of input waves
- 1965 -
-7-
�������������������������������
�������������Fig. 13 (a)� Fig. 13 (c)���������
��������� JMA-Kobe�� 50 %���� 0.2 mm�100 %�
��� 1.0 mm�JR-Takatori�� 60 %���� 1.4 mm�����Fig.
13 (b)����������������������� JMA-Kobe
�� 50 %���� 0.5 mm�100 %���� 2.5 mm����� 2��
��������� JR-Takatori�� 60 %����� 5.3 mm���
�����Fig. 13 (d)�������������������
JMA-Kobe �� 50 %���� 0.1 mm�100 %���� 1.1 mm�
JR-Takatori��60 %����1.5 mm���������������
� Fig. 13 (e)�������� Fig. 13 (f)��� 1���������
����������������JMA-Kobe�� 50 %�����
�����������������JMA-Kobe�� 100 %�����
���� 250 mm ����������������������
JR-Takatori�� 60 %���������������������
���������1������JMA-Kobe�� 50 %������
������������������JMA-Kobe�� 100 %���
�������� 250�300 mm����������������
�����������������������
4. 3 ����
� ����������������� Fig. 14 (a)�(d)������
������������������ JMA-Kobe�� 50 %���
�����X ������������� Y ����������
��������������������������������
��������������������������������
Fig. 14 (a)����������������� 16000 �������
������ �������������������Fig. 14 (b)���
������������� 1500�2700 ������ 2000�3100��
����������� 1�������������������
����������Fig. 14 (c)����������������
��������������������� 2300 �������Fig.
14 (d)������������� 1����� 22000 ��1����
��� 2200���2����� 1500������1����������
�����������������������13000�������
4. 4 ����������
� X������������������������ Fig. 15�
�����������������������Fig. 13 (b)����
��������Fig. 15 (a)������������������
����������������� 340 x 340 mm�������
�������������������������������
����������������
� Fig. 15 (b)���JMA-Kobe�� 100 %��������2����
�������������������������������
������������� 1�� 2��������������
�������������������������������
Fig. 15 (c)��������������������������
�������������������������������
����Fig. 15 (b)������������ a����� e���
������ Fig. 15 (d)��������������������
�� Fig. 15 (e)�������������0.02 rad��������
�������������������������������
���������X������������������� 0.6
���������������������������� 2��
��������� Fig. 15 (f)����2�4�����������
-0.04
-0.03
-0.02
-0.01
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
Ang
le [
rad]
2120191817161514Time [s]
Panel zone Story drift angle
2Fl.
a
b
c
d
e
(b) Time histories of joint shear deformation at 2-fl.
(a) Measurement
(f) Comparison of joint shear deformation ratios
Fig. 15 Deformation of interior beam-column joint
(c) Frame deformation increased by joint shear deformation
2-fl.
3-fl.
4-fl.
R-fl.
0 0.2 0.4 0.6 0.8 0 0.2 0.4 0.6 0.8 0 0.2 0.4 0.6 0.8 0 0.2 0.4 0.6 0.8 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1Ratio
Kobe 25% Kobe 50% Kobe 100% Takatori 40% Takatori 60%
(e) Development of joint cracks at 2-fl. in JMA-Kobe-100%
Peak-b Peak-c Peak-d
(d) Joint shear deformation ratio to story drift at 2-fl.
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
Rat
io
a b c d e
2-fl.
3-fl.
4-fl.
R-fl. Kobe-25% Kobe-50% Kobe-100% Takatori-40% Takatori-60%
0
0
JMA-Kobe-100% JMA-Kobe-100%
Joint shear deformation Story drift
�BC �J �BC��J�J
lx
�J
Fig. 14 Maximum strain of main reinforcement in JMA-Kobe-50%
(a) Column base
(d) Wall of first story
Unit: x 103 ��
(c) (b) (a)
(d)
2-frame C-frame
1-fl.
2-fl.
(c) Exterior beam-column joint
(b) Interior beam-column joint
- 1966 -
-7-
�������������������������������
�������������Fig. 13 (a)� Fig. 13 (c)���������
��������� JMA-Kobe�� 50 %���� 0.2 mm�100 %�
��� 1.0 mm�JR-Takatori�� 60 %���� 1.4 mm�����Fig.
13 (b)����������������������� JMA-Kobe
�� 50 %���� 0.5 mm�100 %���� 2.5 mm����� 2��
��������� JR-Takatori�� 60 %����� 5.3 mm���
�����Fig. 13 (d)�������������������
JMA-Kobe �� 50 %���� 0.1 mm�100 %���� 1.1 mm�
JR-Takatori��60 %����1.5 mm���������������
� Fig. 13 (e)�������� Fig. 13 (f)��� 1���������
����������������JMA-Kobe�� 50 %�����
�����������������JMA-Kobe�� 100 %�����
���� 250 mm ����������������������
JR-Takatori�� 60 %���������������������
���������1������JMA-Kobe�� 50 %������
������������������JMA-Kobe�� 100 %���
�������� 250�300 mm����������������
�����������������������
4. 3 ����
� ����������������� Fig. 14 (a)�(d)������
������������������ JMA-Kobe�� 50 %���
�����X ������������� Y ����������
��������������������������������
��������������������������������
Fig. 14 (a)����������������� 16000 �������
������ �������������������Fig. 14 (b)���
������������� 1500�2700 ������ 2000�3100��
����������� 1�������������������
����������Fig. 14 (c)����������������
��������������������� 2300 �������Fig.
14 (d)������������� 1����� 22000 ��1����
��� 2200���2����� 1500������1����������
�����������������������13000�������
4. 4 ����������
� X������������������������ Fig. 15�
�����������������������Fig. 13 (b)����
��������Fig. 15 (a)������������������
����������������� 340 x 340 mm�������
�������������������������������
����������������
� Fig. 15 (b)���JMA-Kobe�� 100 %��������2����
�������������������������������
������������� 1�� 2��������������
�������������������������������
Fig. 15 (c)��������������������������
�������������������������������
����Fig. 15 (b)������������ a����� e���
������ Fig. 15 (d)��������������������
�� Fig. 15 (e)�������������0.02 rad��������
�������������������������������
���������X������������������� 0.6
���������������������������� 2��
��������� Fig. 15 (f)����2�4�����������
-0.04
-0.03
-0.02
-0.01
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
Ang
le [
rad]
2120191817161514Time [s]
Panel zone Story drift angle
2Fl.
a
b
c
d
e
(b) Time histories of joint shear deformation at 2-fl.
(a) Measurement
(f) Comparison of joint shear deformation ratios
Fig. 15 Deformation of interior beam-column joint
(c) Frame deformation increased by joint shear deformation
2-fl.
3-fl.
4-fl.
R-fl.
0 0.2 0.4 0.6 0.8 0 0.2 0.4 0.6 0.8 0 0.2 0.4 0.6 0.8 0 0.2 0.4 0.6 0.8 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1Ratio
Kobe 25% Kobe 50% Kobe 100% Takatori 40% Takatori 60%
(e) Development of joint cracks at 2-fl. in JMA-Kobe-100%
Peak-b Peak-c Peak-d
(d) Joint shear deformation ratio to story drift at 2-fl.
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
Rat
io
a b c d e
2-fl.
3-fl.
4-fl.
R-fl. Kobe-25% Kobe-50% Kobe-100% Takatori-40% Takatori-60%
0
0
JMA-Kobe-100% JMA-Kobe-100%
Joint shear deformation Story drift
�BC �J �BC��J�J
lx
�J
Fig. 14 Maximum strain of main reinforcement in JMA-Kobe-50%
(a) Column base
(d) Wall of first story
Unit: x 103 ��
(c) (b) (a)
(d)
2-frame C-frame
1-fl.
2-fl.
(c) Exterior beam-column joint
(b) Interior beam-column joint
- 1967 -
-8-
���JMA-Kobe �� 25 %������ 0.2 ��������
JR-Takatori�� 60 %�����2������ 0.8��������
������3�� 4�������������������� 1
���� 2 ������������������� T �����
��������������������
4. 5 �������
� JMA-Kobe�� 100 %��������C��� 1�������
������ Fig. 16����Fig. 16 (a)�������������
��� 1000 mm������������������ 2����
����������b���������������������
���������� v��� 4����������������
���������� 140 mm�����������������
�������������������
� ������ 1�������������� Fig. 16 (b)����
Fig. 16 (c)�������������������� c�����
������������������������� c�����
���� A-side �����������������������
������������������� Fig. 16 (d)�������
���� Fig. 16 (b)����������������������
�������������������������������
������������������������� c�����
i ����������������������������� f
����� h���� j�����������������Fig. 16 (e)
�����A-side� B-side����������A-side����� 1
�1.5 ����������������������B-side���
��������������
� Fig. 16 (f)������������ 1������������
������������������ c �����������
30 mm�������������� e�g�����������
�������������������������������
���������������� 9)��������������
�������������������������������
Fig. 16 (g)���������������� a���������
���� 0.5����������� 0.1 ������������
�������������������������������
c��������� 0.03 rad�����������������
����������������JMA-Kobe�� 100 %�����
��1���������������������������Fig.
12�Y���������������������
4. 6 �������������
� ����������� Fig. 17����1����������
������������������������������
�������������������������������
������������������������������ 4
���������� 4������������
� Fig. 18���JMA-Kobe�����������1�������
������������������� 1�����������
�����Fig. 18 (a)��� JMA-Kobe�� 25 %���������
��� 0.002 rad����1�������������������
��������������������������������
Fig. 18 (b)��� JMA-Kobe�� 50 %�����X���Y�����
������������������������1������
������������1������������������
��Fig. 18 (c)��� JMA-Kobe�� 100 %�����X���Y��
��������������������Y��� 1������
�������������� C������������
Fig. 19�����������������1���������
����������������������������� 1
�������������������������JMA-Kobe�
Fig. 17 Schematic of force and global deformation Y-direction X-direction
Overturning moment Overturning moment
25
20
15
10
5
0
Ver
tical
def
orm
atio
n [m
m]
0.020.010-0.01
a
c
egi
bd
f
hj
0
0
0
0
2120191817161514Time [s]
Wall base slip Story drift
d
c
b
ae
f
g
h
i
j
0.04
0.03
0.02
0.01
0
-0.01
-0.02
Ang
le [
rad]
2120191817161514Time [s]
Wall base rotation Story drift
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
Fig. 16 Deformation of wall base in JMA-Kobe-100%
(b) Time history of wall base rotation
(e) Damage of wall base A-side B-side
(g) Deformation ratio to story drift (f) Time history of wall base slip
100
50
0
-50
Dri
ft [
mm
]
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
Rat
io
a b c d
Rot
atio
nSl
ip
Rot
atio
nSl
ip
a c e g
(c) Deformation at Peak-c B-sideA-side Y-direction
(d) Vertical deformation
(a) Measurement +
Peak
Rotation angle [rad]
-9-
(b) JMA-Kobe-50 %
Fig. 18 Hysteretic behavior and time history of base shear force
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
Bas
e sh
ear
forc
e [k
N]
191817161514Time [s]
A
B
C
D
E
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
Bas
e sh
ear
forc
e [k
N]
-0.04 -0.02 0 0.02 0.04Global drift angle [rad]
X-direction
A
B
C
D
E
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
Bas
e sh
ear
forc
e [k
N]
-0.04 -0.02 0 0.02 0.04Global drift angle [rad]
Y-directionA
B
C
D-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
Bas
e sh
ear
forc
e [k
N]
191817161514Time [s]
A
B
C
D
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
Bas
e sh
ear
forc
e [k
N]
-0.01 0.00 0.01Global drift angle [rad]
X-direction
A
B
C
D
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
Bas
e sh
ear
forc
e [k
N]
-0.01 0.00 0.01Global drift angle [rad]
Y-direction A
B
C
DE
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
Bas
e sh
ear
forc
e [k
N]
191817161514Time [s]
A
B
C
D
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
Bas
e sh
ear
forc
e [k
N]
191817161514Time [s]
A
B
C
D E
-2000
-1000
0
1000
2000
Bas
e sh
ear
forc
e [k
N]
191817161514Time [s]
A
B
C
D E
F
G
-2000
-1000
0
1000
2000
Bas
e sh
ear
forc
e [k
N]
191817161514Time [s]
A
B
C
D
-2000
-1000
0
1000
2000
Bas
e sh
ear
forc
e [k
N]
-0.002 -0.001 0.000 0.001 0.002Global drift angle [rad]
X-direction
A
B
C
D
-2000
-1000
0
1000
2000
Bas
e sh
ear
forc
e [k
N]
-0.002 -0.001 0.000 0.001 0.002Global drift angle [rad]
Y-directionA
B
C
DE
F
G
(a) JMA-Kobe-25 %
(c) JMA-Kobe-100 %
Y-direction
X-direction
Y-direction
X-direction
X-direction
Y-direction
0
0
0
0
� 50%�������������� Ai������������
JMA-Kobe�� 100 %����� JR-Takatori�� 60 %�����1�
�����������������������������
� ������������������������������
����������������������� 10)�Fig. 20���
JR-Takatori�� 60 %���������������������
�������������Fig. 18 (c)���� JMA-Kobe�� 100 %
������ 1��������Y������ C�������
�������������������������������
��������������������������������
���������������������������� 15)�
������ 1��������� 0.03 rad�����������
�����������Fig. 16 (b)������� c��������
�������������������������������
���������������Fig. 16 (d)�����Fig. 20�����
Y������������������������������
������������������������������
�Fig. 16 (e)��������������������������
������������������������
������������������������������
��������� 11)�����2. 3��������������
������������� 0.02 rad��������������
����� Fig. 20����������������������
������������X��� 1.3�Y��� 1.5�����
4. 7 �������
� 1�2�����������X������������� 2�
���������������������� 5 mm������
�������������������������������
������������� 2������������������
�������� 1.5 mm�������2. 3����������
�������������������������������
�������������������������������
�����������2. 3������������������
�� 1.3���������������������������
��� 2����������������������� 0.93��
����� 0.63 �����������������������
��������������������� 1.1��� 1.6���
�������������������������������
1������������������������������
�������������������������������
-20
-10
0
10
20
Ove
r-tu
rnin
g m
omen
t [x1
03 kN
m
]
-0.04 -0.02 0 0.02 0.04Global drift angle [rad]
X-direction
-0.04 -0.02 0 0.02 0.04Global drift angle [rad]
Kobe 50%Kobe 100%Takatori 60%
Y-direction
4
3
2
1
Stor
y
2.01.81.61.41.21.00.8Ratio of shear force coef.
X-direction
2.01.81.61.41.21.00.8Ratio of shear force coef.
Y-direction
Max Base Peak Kobe 50% Kobe 100% Takatori 60%
Ai distribution
Fig. 19 Distribution of story shear force coefficient
Fig. 20 Hysteretic behavior based on overturning moment
Pushover analysis Pushover analysis
Ove
r-
Y-direction X-direction
Y-direction X-direction
Ai distribution
Max Peak-of-base-shear Kobe-50% Kobe-100% Takatori-60%
Kobe-50% Kobe-100% Takatori-60%
- 1968 -
-8-
���JMA-Kobe �� 25 %������ 0.2 ��������
JR-Takatori�� 60 %�����2������ 0.8��������
������3�� 4�������������������� 1
���� 2 ������������������� T �����
��������������������
4. 5 �������
� JMA-Kobe�� 100 %��������C��� 1�������
������ Fig. 16����Fig. 16 (a)�������������
��� 1000 mm������������������ 2����
����������b���������������������
���������� v��� 4����������������
���������� 140 mm�����������������
�������������������
� ������ 1�������������� Fig. 16 (b)����
Fig. 16 (c)�������������������� c�����
������������������������� c�����
���� A-side �����������������������
������������������� Fig. 16 (d)�������
���� Fig. 16 (b)����������������������
�������������������������������
������������������������� c�����
i ����������������������������� f
����� h���� j�����������������Fig. 16 (e)
�����A-side� B-side����������A-side����� 1
�1.5 ����������������������B-side���
��������������
� Fig. 16 (f)������������ 1������������
������������������ c �����������
30 mm�������������� e�g�����������
�������������������������������
���������������� 9)��������������
�������������������������������
Fig. 16 (g)���������������� a���������
���� 0.5����������� 0.1 ������������
�������������������������������
c��������� 0.03 rad�����������������
����������������JMA-Kobe�� 100 %�����
��1���������������������������Fig.
12�Y���������������������
4. 6 �������������
� ����������� Fig. 17����1����������
������������������������������
�������������������������������
������������������������������ 4
���������� 4������������
� Fig. 18���JMA-Kobe�����������1�������
������������������� 1�����������
�����Fig. 18 (a)��� JMA-Kobe�� 25 %���������
��� 0.002 rad����1�������������������
��������������������������������
Fig. 18 (b)��� JMA-Kobe�� 50 %�����X���Y�����
������������������������1������
������������1������������������
��Fig. 18 (c)��� JMA-Kobe�� 100 %�����X���Y��
��������������������Y��� 1������
�������������� C������������
Fig. 19�����������������1���������
����������������������������� 1
�������������������������JMA-Kobe�
Fig. 17 Schematic of force and global deformation Y-direction X-direction
Overturning moment Overturning moment
25
20
15
10
5
0
Ver
tical
def
orm
atio
n [m
m]
0.020.010-0.01
a
c
egi
bd
f
hj
0
0
0
0
2120191817161514Time [s]
Wall base slip Story drift
d
c
b
ae
f
g
h
i
j
0.04
0.03
0.02
0.01
0
-0.01
-0.02
Ang
le [
rad]
2120191817161514Time [s]
Wall base rotation Story drift
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
Fig. 16 Deformation of wall base in JMA-Kobe-100%
(b) Time history of wall base rotation
(e) Damage of wall base A-side B-side
(g) Deformation ratio to story drift (f) Time history of wall base slip
100
50
0
-50
Dri
ft [
mm
]
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
Rat
io
a b c d
Rot
atio
nSl
ip
Rot
atio
nSl
ip
a c e g
(c) Deformation at Peak-c B-sideA-side Y-direction
(d) Vertical deformation
(a) Measurement +
Peak
Rotation angle [rad]
-9-
(b) JMA-Kobe-50 %
Fig. 18 Hysteretic behavior and time history of base shear force
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
Bas
e sh
ear
forc
e [k
N]
191817161514Time [s]
A
B
C
D
E
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
Bas
e sh
ear
forc
e [k
N]
-0.04 -0.02 0 0.02 0.04Global drift angle [rad]
X-direction
A
B
C
D
E
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
Bas
e sh
ear
forc
e [k
N]
-0.04 -0.02 0 0.02 0.04Global drift angle [rad]
Y-directionA
B
C
D-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
Bas
e sh
ear
forc
e [k
N]
191817161514Time [s]
A
B
C
D
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
Bas
e sh
ear
forc
e [k
N]
-0.01 0.00 0.01Global drift angle [rad]
X-direction
A
B
C
D
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
Bas
e sh
ear
forc
e [k
N]
-0.01 0.00 0.01Global drift angle [rad]
Y-direction A
B
C
DE
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
Bas
e sh
ear
forc
e [k
N]
191817161514Time [s]
A
B
C
D
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
Bas
e sh
ear
forc
e [k
N]
191817161514Time [s]
A
B
C
D E
-2000
-1000
0
1000
2000
Bas
e sh
ear
forc
e [k
N]
191817161514Time [s]
A
B
C
D E
F
G
-2000
-1000
0
1000
2000
Bas
e sh
ear
forc
e [k
N]
191817161514Time [s]
A
B
C
D
-2000
-1000
0
1000
2000
Bas
e sh
ear
forc
e [k
N]
-0.002 -0.001 0.000 0.001 0.002Global drift angle [rad]
X-direction
A
B
C
D
-2000
-1000
0
1000
2000
Bas
e sh
ear
forc
e [k
N]
-0.002 -0.001 0.000 0.001 0.002Global drift angle [rad]
Y-directionA
B
C
DE
F
G
(a) JMA-Kobe-25 %
(c) JMA-Kobe-100 %
Y-direction
X-direction
Y-direction
X-direction
X-direction
Y-direction
0
0
0
0
� 50%�������������� Ai������������
JMA-Kobe�� 100 %����� JR-Takatori�� 60 %�����1�
�����������������������������
� ������������������������������
����������������������� 10)�Fig. 20���
JR-Takatori�� 60 %���������������������
�������������Fig. 18 (c)���� JMA-Kobe�� 100 %
������ 1��������Y������ C�������
�������������������������������
��������������������������������
���������������������������� 15)�
������ 1��������� 0.03 rad�����������
�����������Fig. 16 (b)������� c��������
�������������������������������
���������������Fig. 16 (d)�����Fig. 20�����
Y������������������������������
������������������������������
�Fig. 16 (e)��������������������������
������������������������
������������������������������
��������� 11)�����2. 3��������������
������������� 0.02 rad��������������
����� Fig. 20����������������������
������������X��� 1.3�Y��� 1.5�����
4. 7 �������
� 1�2�����������X������������� 2�
���������������������� 5 mm������
�������������������������������
������������� 2������������������
�������� 1.5 mm�������2. 3����������
�������������������������������
�������������������������������
�����������2. 3������������������
�� 1.3���������������������������
��� 2����������������������� 0.93��
����� 0.63 �����������������������
��������������������� 1.1��� 1.6���
�������������������������������
1������������������������������
�������������������������������
-20
-10
0
10
20
Ove
r-tu
rnin
g m
omen
t [x1
03 kN
m
]
-0.04 -0.02 0 0.02 0.04Global drift angle [rad]
X-direction
-0.04 -0.02 0 0.02 0.04Global drift angle [rad]
Kobe 50%Kobe 100%Takatori 60%
Y-direction
4
3
2
1
Stor
y
2.01.81.61.41.21.00.8Ratio of shear force coef.
X-direction
2.01.81.61.41.21.00.8Ratio of shear force coef.
Y-direction
Max Base Peak Kobe 50% Kobe 100% Takatori 60%
Ai distribution
Fig. 19 Distribution of story shear force coefficient
Fig. 20 Hysteretic behavior based on overturning moment
Pushover analysis Pushover analysis
Ove
r-
Y-direction X-direction
Y-direction X-direction
Ai distribution
Max Peak-of-base-shear Kobe-50% Kobe-100% Takatori-60%
Kobe-50% Kobe-100% Takatori-60%
- 1969 -
-10-
�������������������� 1����������
�������������������������������
�������������������������������
�������������������������������
����������� 12), 13), 14)�����������������
� 1�2����X���Y������ 0.03 rad���������
�������������������������������
��������� 1����������� 2. 3��������
����������� 1�������������������
�������X������ 1.3�Y������ 1.6�����
�������������������������������
�����������Y������������������1
����2������ 1�������������������
�������������������������� 1 ���
�������������������������2. 3����
�����������������1�����2�������
1����������� 0.9�1.0��� 1.2����������
� 0.03 rad���������������1����2�����
� 1�����������������������������
������� 0.02 rad������� 0.02 rad��� 1.1��1.0�
��� 0.8��������������
�
5. ���
� ������4�����������������������
��������������� X �����������Y ��
�������������������������������
�������������������������������
����������������������X ������ 1�
2��������Y���������������������
���JMA-Kobe �����������������������
�������������������
(1) JMA-Kobe �� 50 %�������X �����������
0.016 rad�Y����������� 0.010 rad�����X���
� 1�2������������������ 1�2������
��Y���������������������������
���������
(2) JMA-Kobe�� 100 %�������X���Y�������
���� 0.034 rad���������������������
������������������������������
����������X��� 1.3�Y��� 1.5�����
(3) X�����������������������������
JMA-Kobe�� 100 %��������������������
������������������������������
��� 1.1��������������
(4) JMA-Kobe�� 100 %��������������������
�����������������������1���� 2�
�����������������������������
��������� 0.02 rad��� 1.1��1.0����1����
��������������������������� 0.02 rad
��� 0.8��������������
(5) ����������� 1�����������JMA-Kobe�
� 50 %��������������������������
��������JMA-Kobe�� 100 %������������
������������ 1�1.5 ��������������
������������������������������
������������
��
� ����������������������� Jack Moehle�
������������������� John Wallace �����
���� Richard Sauce���������������� Wassim
Ghannoum��������������������������
�������������������������������
����
1) �����������������������������������1999
2) �����������������������������������2004
3) ��������������������������2010 4) �������������������������������������������������������������������
���������������������� 614��pp.85-90�2007.4 5) ������������������������������������������������������������� 632 ��pp.1833-11840�2008.10
6) ��������������������������������������������2007�� ���������������
7) ��������������������������������������������������������������������
������������ 657��pp.2037-2043�2010.11 8) ��������������������������������������������RC������������������������� 660��pp.371-377�2011.2
9) ������������������������������������������������������������������ 649��pp.617-623�2010.3
10) ������������������������������������� 1����� 5������������������pp.161-172�1984.7
11) ����������������������������������������������5��������������������pp.213-216�1983
12) ������������������������������������������ 631��pp.1641-1648�2008.9
13) �������������������������������������������������������������������
� 656��pp.1873-1882�2010.10 14) ����������������������������������������������������������������� C-2�pp.133-136�2009.8
15) ����������������������������������������������������� 408��pp.21-30�1990.2
1/10
���������������������
SEISMIC PERFORMANCE OF TUBULAR TRUSS TOWER STRUCTURES FOCUSING ON MEMBER FRACTURE
��� �*1���� �*2�����*3�����*4���� �*5
Toru TAKEUCHI, Yu NAKAMURA, Ryota MATSUI, Toshiyuki OGAWA, Akira IMAMURA
High-rise truss towers consist of steel tubular section members have high risks to be damaged by seismic input, because their hysteretic characteristics
deteriorate after buckling and easy to fracture after local buckling ; However present design does not include the effect of such member fracture. Authors
have established algorism to predict member fracture after buckling for tubular members using macro-model, derived from experimental and analytical
studies. In this paper, this algorism is applied for time-history analyses and seismic responses of detailed tower structures are analyzed. The validity of
proposed method is firstly compared with actual earthquake damages, followed by researches on the effect of member fracture in various truss towers.
Keywords: Truss Tower, Buckling, Cyclic loading, Fracture, Energy Absorbing Capacity
�����������������������������
�
�
�����
������������������������������
�������������������������������
�������������������������������
������������������������������
������������ 1), 2)����������������
�������������������������������
������������������������������
�������������������������������
�������������������������������
����� 1/50 �����������������������
�������������������������������
������������������������� 3)(�� 1)�
������������������������������
������������������������������
������������������������������
�������������� 4),5)���������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
������������������ 6)������� 7)���
������������������������������
������������������������������
�������
�����������������������������
������������������������������
�������������������� 8)���������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
�������������������������� 8)���
������������������������������
�����������������������������
� �����������������������������
������������������������������
������������������������������
�������������� 9)�12)�������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������������
������������������������
*1� ������������ �����(��) Professor, Dept. of Arch. and Build. Eng., Tokyo Institute of Technology, Dr. Eng.
*2� � ������������ ����� ��(��) Former Graduate Student, Tokyo Institute of Technology, M.Eng. *3� ������������ �����(��) Assist. Prof., Dept of Arch. and Build. Eng., Tokyo Institute of Technology, M. Eng.
*4� ������������ ����� Professor, Dept. of Arch. and Build. Eng., Tokyo Institute of Technology, Dr. Eng.
*5� ��������� ��(��) The Tokyo Electric Power Company, Incorporated, Dr. Eng
7)
(2011年 3月10日原稿受理,2011年 7月27日採用決定)
- 1970 -