1997 Fiscal Year Annual Research Report
動的な座屈モードの局所化によるひずみ集中化を考慮した鋼構造の劣化挙動の解析
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09650526
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
後藤 芳顯 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (90144188)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小畑 誠 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (30194624)
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| Keywords | 座屈モード局所化 / 鋼構造 / 地震 / 構成則 / 動的応答解析 / シェル / 塑性 |
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| Research Abstract |
薄板集成構造物を対象に、地震荷重下の塑性座屈モードの局所化現象の解析を行うための非線形動的応答解析システムの開発を行った。非線形動的応答解析は、シェル要素の幾何学的非線形解析と材料非線形解析とから成り立っている。幾何学的非線形解析は、汎用プログラムABAQUSを利用し、材料非線形解析の部分のプログラムを開発してABAQUSのUser Subroutine に組み込んだ。材料構成則としては、繰り返し荷重下の挙動を少ない材料パラメータ、内部変数で精度良く表す三曲面モデルを提示した。この材料構成則の特長としては、基本的な材料パラメータはすべて単調引っ張り試験から決定できるように配慮していること、および他のパラメータは鋼種によらない一定値で鋼製橋脚の繰り返し載荷実験と一致するようにキャリブレーションにより決定されていることである。本解析システムの精度は、既存の薄肉鋼製橋脚の静的繰り返し載荷試験結果により検討した。その結果、座屈モードの局所化を含めた変形挙動が全載荷領域で十分な精度を有していることが検証できた。さらに、現在、本解析システムの地震応答解析への適用性を検証するためのMTS社製動的載荷試験装置を用いた薄肉円形断面鋼製橋脚柱の2次元疑似動的試験の実施方法についても検討している。とくに、この試験では、地震波の水平成分のみならず鉛直成分を考慮したより実際に近い2方向制御の方法について検討している。
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[Publications] 後藤・王・高橋・小畑: "繰り返し荷重下の鋼製橋脚の有限要素法による解析と材料構成則" 土木学会論文集. No.591/I-43(掲載予定). (1998)
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[Publications] Goto,Wang,Obata: "Effect of constitutive models on hysteretic behavior of thin-walled steel bridge piers subjected to seismic loading" Proc.of ICCCBE'97. 1. 381-386 (1997)
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[Publications] Zhang,Goto,Ono,Obata: "Localization of axisymmetric buckling patterns in thick cylindrical shells" Proc.of SDSS'98. 441-448 (1997)
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[Publications] 後藤・王・小畑・高橋: "繰り返し荷重を受ける鋼製橋脚の有限要素法解析と材料構成則" 鋼製橋脚の非線形解析と耐震設計に関する論文集. 209-216 (1997)
