Elucidation of the Relationship between Stability and Plate Element Interaction in Thin-walled Steel Members and Establishment of Structural Performance Evaluation Methods

• Project/Area Number: 24K17390
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 23010:Building structures and materials-related
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 三井 和也 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 助教 (60862224)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 薄板部材 / 座屈現象 / 相互拘束効果 / 最大耐力 / 変形性能

Outline of Research at the Start

薄板軽量形鋼は2.3 mm未満の鋼板を用途に応じた最適形状に加工した形鋼部材であるが，その断面形状に応じて局部座屈やゆがみ座屈といった特異な座屈現象が発現する．この座屈現象を精緻に予測する耐力式は定式化されていない．定式化に至らない要因は，「相互拘束効果」と呼ばれる現象にある．本研究では，断面形状，境界条件や応力状態を変数とする構造実験と有限要素法数値解析を行い，断面形状に応じて変化する相互拘束効果が座屈耐力や座屈モードに及ぼす影響を解明することを目的とする．種々の条件により変化する相互拘束効果を一般化した普遍的な力学モデルを提案し，力学モデルに基づいた高精度な座屈耐力の設計体系を構築する．