局所荷重を受ける補剛材つき腹板の強度と崩壊形式

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03805038
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 清水 茂 信州大学, 工学部, 助手 (90126681)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大上 俊之 信州大学, 工学部, 助手 (80152057) ; 酒造 敏廣 大同工業大学, 工学部, 助教授 (90137175)
• Keywords: 腹板 / 耐荷力 / 局所荷重 / 崩壊機構

Research Abstract

本研究の目的は、局所荷重を受ける腹板の崩壊形式や最大荷重と各種のパラメ-タ-の関係を数値計算により求め、その設計法を探ろうとするものである。この目的に沿って、本年度は、腹板パネルの挙動を支配するパラメ-タ-や、パネルが崩壊するに至る過程に関し、大変形弾塑性の数値解析を行なった。
具体的には、研究計画通り、荷重増分法による解析を行なうと共に、並行して、プログラムを弧長増分法に改造する作業を行なった。ただし、荷重増分法による解析は、予備計算にとどめ、本格的な解析は、すべて、弧長増分法のプログラムよった。パラメ-タ-は、当初、腹板の幅厚比、荷重幅、補剛材の位置、上フランジの回転剛性を取ることとしていた。しかし、予備計算その他から、桁の面内曲げの影響が大きいことが分かったため、本年度は、補剛材の有無と位置、及び面内曲げモ-メントの有無とその大きさをパラメ-タ-とすることとした。さらに、この数値解析で得られた腹板の強度と崩壊形式の関係などについて、当初計画に沿って考察した。
本年度の研究結果から、次のことが分かった。
1.腹板の強度は、面内曲げが作用すると大幅に低下する。
2.補剛材のない場合、腹板は、モ-メントの有無に関わらず、2本の塑性線を呈する形で崩壊し、最終的な崩壊形式はほぼ同じ形となった。しかし、最終段階に至るまでの透程は、曲げモ-メントの有無により異なる。
3.補剛材がある場合は、曲げモ-メントが作用すると、腹板には塑性線は発生せず、送り支承付近で、面内方向に降伏し、破壊に達した。この場合、耐荷力はかなり小さな値となり、結果として、補剛材のないモデルよりも強度が低下したものもあった。

Research Products

• [Publications] 清水 茂,阪田 諭: "送り支承上の腹板の弾塑性大変形挙動" 土木学会中部支部研究発表会講演概要集. 14-15 (1992)
• [Publications] Shigeru SHIMIZU,Satoshi SAKATA: "The Collapse Behaviour of Web Plates on the Launting Shoe" Proc.of the First World Confereance on Constructional Steel Design. (1992)