局部座屈を考慮した大型断面橋梁構造物の効率的な構造解析法の研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03650377
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 林 正 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (40029145)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩崎 英治 長岡技術科学大学, 工学部, 助手 (10223380)
• Keywords: 節点帯板法 / 節点プリズム法 / 厚板・薄板の曲げ解析 / Mindlin要素 / 次数低減積分法

Research Abstract

本研究では,大型断面を有する橋梁構造物の全体解析を解率よく行うための構造解析法として,有限帯板法に節点自由度を付加した節点帯板法を開発するものである.
節点帯板法の概念は過去に発表したものであるが,本年度では,写像変換の手脇を用いて任意形状の節点帯板要素を研究した.得られた成果は次のようである。
(1) 有限要素法や有限帯板法で用いられているMindlin要素に新しい自由度を加え,変位関数の改良を行って長方形厚板の節点帯板要素を定式化した。
(2)この要素を写像して,任意形状の厚板要素を求めた。
(3)さらに,これらの厚板要素を薄板要素に変換するための数値積分法を研究し,種々の積分法を組合せた数値計算の結果から,新しい次数低減積分法を開発して,任意形状の薄板の曲げ解析に適用できる節点帯板要素を求めた.
また,上記の研究とは別に,長大なコンクリ-ト構造物などの3次元応力解析に適した節点プリズムを開発した。この要素も節点自由度と級数展開した節線自由度を有するので,長大要素を用いることができる。したがって,コンクリ-ト橋の全体解析を効率よく行うことができ,数値計算の結果では,有限要素法の数分の1の自由度数で精度のよい値が得られた。なお,本解析法は,前述の節点帯板法の変位関数を求めるための基礎研究として開発したものである。

Research Products

• [Publications] 林 正,小林 亨市: "節点プリズム法による3次元応力解析" 土木学会論文集.
• [Publications] 林 正,渡辺 力: "節点帯板法によるプレ-トガ-ダ-橋の立体解析" 土木学会論文集.
• [Publications] 林 正・坂口 隆紀: "Mindlin節点帯板要素による厚板と薄板の曲げ解析" 土木学会論文集.