| Research Abstract |
本研究では,コンクリート充填鋼管構造(CFT)に代表される強度・変形能に優れ,耐震構造として有望な複合構造を取り上げ,充填鋼管構造(FST)の優れた構造特性を一層改善するために有効な充填材の材料特性の解明,ならびに高機能コンクリート,エポキシ樹脂などの新材料の充填材としての活用を目的とした.初年度の圧縮荷重を受ける充填鋼管短柱,一様曲げを受ける充填鋼管はり部材に関する検討に続いて,本年度は,鋼管と充填材との付着特性を検討する目的で,鋼板と充填材とのサンドイッチばりの曲げ付着試験,さらには実構造系式として任意2方向水平荷重を受ける充填・無充填鋼管圧縮柱の挙動の把握から,載荷実験および有限要素解析を活用してCFT構造の実用性について検討した.
充填材の材料特性よりは,鋼管と充填材の付着特性が,鋼管の局部座屈性状に大きく影響し,付着強度が大きい場合には,局部座屈波形の波長が長くなり,部材軸方向に広い塑性領域を期待できることを明らかにしていたが,付着曲げ試験より,接着剤としてのエポキシ樹脂の付着強度は,コンクリート程度の強度の材料には適しているが,鋼材等に対して小さすぎ,今後より高性能な接着剤の開発が望まれる.一方,引張・圧縮下で等方的な強度を有するエポキシ樹脂により,曲げを受ける積層構造では,中立軸の移動が少なく,強度および変形能に優れた曲げ変形挙動が得られることを明らかにしている.さらに,一構造形態として橋脚,建築物の柱に代表される圧縮柱を取り上げた検討では,地震時の水平2方向に受ける水平力に対して,その複雑な非比例変形履歴が,鋼角形断面柱の強度劣化を著しくしていることを明らかにした.円形断面においては,構成板が鋭角をなさず,スムーズに薄板が連続するため,円周方向への局部座屈波形の伝播が一層顕著となることを明らかにした.
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