1998 Fiscal Year Annual Research Report
補剛された円形鋼製橋脚に発生する弾塑性座屈および座屈後の挙動に関する研究
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09650534
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| Research Institution | TOKYO DENKI UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
井浦 雅司 東京電機大学, 理工学部, 教授 (50138955)
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| Keywords | 円形鋼製橋脚 / 弾塑性座屈 / 最大耐力 / 塑性率 / 円筒シェル |
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| Research Abstract |
本研究は円形断面を有する鋼製橋脚の繰り返し実験を行い,最大耐力ならびに塑性率について考察を加えた.従来の円形鋼製橋脚には補剛材が添付されておらず,阪神淡路大震災では大きな被害が観察された.そこで,円形鋼製橋脚の補剛として縦補剛材が考えら,各機関において実験が実施され,その効果が確認された.本研究では矩形断面鋼製橋脚と同様に,補剛材として内部にコンクリートを充填した円形橋脚の実験を行い,その効果を確認した.また,円形鋼製橋脚の座屈後の挙動が未だに解明されていないことから,荷重履歴を変化させて,座屈後の挙動を調べた.これらの実験より,以下のような結論を得た.
(1) コンクリートを充填することにより,最大耐力および塑性率は向上する.座屈発生個所はコンクリート充填率により異なり,充填率が低い場合にはコンクリート上面付近に局部座屈が,充填率が高い場合には橋脚基部付近に局部座屈が観察された.それら局部座屈の発生個所の推定には,本研究で提案されている,最大耐力推定法が有効であることが確認された.すなわち,コンクリートを等価な鋼板に置換し,本報告で提案されているパラメータを用いることにより,コンクリートが充填されている場合にも最大耐力が精度良く推定できることを確認した.
(2) 荷重履歴を変化させて,座屈後の挙動を調べた所,まず最大荷重については荷重履歴の影響は少ないが,最大荷重時における変位は荷重履歴の影響を大きく受けることが明らかとなった.最大荷重を超えると,劣化現象が観察され,劣化量は繰り返し回数が多いほど大きく,また保有耐力が大きいほど劣化量が大きくなることが確認された.本研究では,これらの現象を再現できる1次元モデルを提案し,実務における動的解析モデルの開発に一石を投じた.
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[Publications] 井浦・熊谷・小牧: "横力と一定軸力を受ける円筒シェルの終局状態に関する研究" 土木学会論文集. No.556. 107-118 (1997)
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[Publications] Iura,Komaki,Kumagai: "An experimental and computational investigation of cylindrical columns subjected to axial and lateral forces" Advances in Computational Engineering Science. Proc.ICES. 993-998 (1997)
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[Publications] 井浦・熊谷・小牧: "繰り返し横力を受ける円形鋼製橋脚の強度と変形能に関する研究" 土木学会論文集. No.598. 125-135 (1998)
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[Publications] Katsuura,Kumagai.Iura: "Pseudo dynamic tests of steel bridge piers subjected to earthquake motions" Modeling and Simulation based Engineering. Proc.ICES. 685-690 (1998)
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[Publications] 鈴木・井浦・熊谷: "矩形断面を有する鋼製橋脚の最高荷重推定法" 鋼構造物の非線形数値解析と耐震設計論文集. Vol.2. 107-114 (1998)
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[Publications] 石澤・井浦: "円形鋼製橋脚の最高荷重および劣化特性に関する研究" 鋼構造物の非線形数値解析と耐震設計論文集. Vol.2. 115-120 (1998)
