1995 Fiscal Year Annual Research Report
極低サイクル繰り返し載荷を受ける鋼素材ならびに鋼部材の亀裂発生・損傷過程
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06650632
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
岩井 哲 京都大学, 防災研究所, 助手 (60184850)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
亀田 弘行 京都大学, 防災研究所, 教授 (80025949)
野中 泰二郎 京都大学, 防災研究所, 教授 (60027224)
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| Keywords | 鉄骨構造 / 繰り返し載荷 / 低サイクル疲労 / 局部座屈 / 有限要素法 / ひずみ履歴 / 亀裂 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は,鋼構造部材の局部座屈変形の繰り返しに伴う,終局状態としての亀裂発生のメカニズムに関わる損傷過程を解明するため,実験資料を集め,理論解析と併せてその評価法を確立することにある。そのため,まず鋼材料試験片の大振幅塑性ひずみ域における応力-ひずみ履歴を実験的に調べ,履歴法則に関わる極低サイクルの繰り返しによる破壊規範を構築することを目指した。次に地震時を想定した鋼部材レベルの大変形の繰り返し載荷による,亀裂発生に関わるメカニズムを実験的ならびに解析的に調べ,亀裂発生ならびに損傷の評価法を確立することを目標に研究を実施した。
1.鋼板要素および山形鋼部材などを対象として,初期に座屈を生じた後の極低サイクルの引張・圧縮繰り返しによる破壊挙動を解明するための実験結果から,部材板要素における極低サイクルの繰り返しによる破壊に影響を及ぼす要因として,局部座屈変形域における局所残留ひずみの大きさが重要となることを導き出した。
2.有限要素解析法を導入して,実験過程を克明に追跡し,部材局所において相当大きな塑性ひずみの繰り返しによる応力-ひずみ履歴を示すことを明らかにすると共に,有限要素法に基づく解析手法が全体挙動と局所挙動の同時把握に有効であることを示した。
3.地震時における鉄骨構造体の大変位振幅下の繰り返し挙動とそれに伴う破壊損傷過程を解明するため,これまで行われてきた鋼素材から部材・構造物レベルに到るまでの,曲げ局部座屈に伴う亀裂の発生に関する実験的ならびに解析的研究の成果を系統的にまとめた。
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