鋼・コンクリート複合構造の耐荷力とダクティリティに関する研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08455212
• Research Institution: KUMAMOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 崎元 達郎 熊本大学, 工学部, 教授 (50029302)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡辺 浩 熊本大学, 工学部, 助手 (60244109) ; 山尾 敏孝 熊本大学, 工学部, 教授 (40109674)
• Keywords: コンクリート充填鋼管 / 拘束を受けるコンクリート / 局部座屈 / 骨組解析 / ファイバー要素 / 地震応答解析

Research Abstract

充填鋼管構造の優れた耐震性能は、鋼管の周方向拘束効果によりコンクリートに3軸圧縮効果が生まれること、またコンクリートにより鋼管の局部座屈抑止効果が生まれることの2つの理由により得られるものである。このため、終局挙動解析を行うにあたってはこれらの定量的な評価が必要となる。昨年度までの研究により、局部座屈を伴う鋼管の挙動、および周方向拘束下での充填コンクリート挙動のそれぞれについて、等価な応力-ひずみ関係をいう形で定量化することができた。本年度はこれらの成果を利用して、以下の2テーマについて研究を行った。
(1) 等価な応力-ひずみモデルの検討
昨年度に得られた鋼管の等価な応力-ひずみ関係をダイヤフラム間隔、補剛材幅厚比など、昨年度考慮しなかったパラメータについてモデル化に際する考察を行った。また構造諸元によっては繰り返し時の劣化挙動を過大評価する点についてモデル化を再検討した。これらにより、より精度よい解析結果を得ることができるようになった。
(2) 充填鋼管構造の地震応答解析
昨年度に得られた鋼管およびコンクリートの等価な応力-ひずみ関係の活用例として、これをファーバー要素を用いた動的解析に適用して、局部座屈を考慮した充填鋼管構造の動的解析を試みた。その結果ハイブリッド実験の結果と比較してほぼ同様な解析結果を得ることができることがわかった。今手法は現在橋脚の動的解析で通常用いられる1質点系モデルによる動的解析と比較してもより広範な解析モデルを対象とできるため、有用であると考えられる。

Research Products

• [Publications] 渡辺浩,崎元達郎: "コンクリート充填鋼管柱の終局挙動の簡易解析法" 構造工学論文集. Vol.45A. (1999)
• [Publications] 渡辺浩,崎元達郎 他: "繰り返し水平力を受けるコンクリート充填鋼製橋脚の簡易解析法" 第2回鋼構造物の非線形数値解析と耐震設計への応用に関する論文集. 241-248 (1998)
• [Publications] 崎元達郎,渡辺浩 他: "局部座屈する鋼柱の履歴特性の簡易解析と復元力モデル" 第3回都市直下地震災害総合シンポジウム論文集. 373-376 (1998)
• [Publications] 山尾敏孝,崎元達郎 他: "材料特性を考慮した鋼箱形断面部材の曲げ挙動に関する研究" 応用力学論文集. Vol.1. (1998)
• [Publications] 山尾敏孝,崎元達郎 他: "低降伏比鋼H形断面部材の曲げ変形能力について" 構造工学論文集. Vol.43A. 127-134 (1998)
• [Publications] T.Yamao et al.: "Dynamic Characteristics of Curved Pair Members tied with Struts and Truss Members" Journal of Construction Steel Research. Vol.46. (1998)