鋼構造物の耐震性能向上を目指した圧延変厚鋼板の活用法に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650474
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 奈良 敬 岐阜大学, 工学部, 教授 (50116076)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 貝沼 重信 岐阜大学, 工学部, 助教授 (00262874)
• Keywords: 圧延変厚鋼板 / テーパープレート / 鋼構造 / 鋼製橋脚 / 耐震 / 弾塑性 / 座屈 / 極限強度

Research Abstract

本研究は、鋼製橋脚の耐震性能向上とその断面設計法の開発を目指し、圧延変厚鋼板の活用方法について検討するものである。このため、以下に示す一連の研究を系統的に遂行する。
1)圧延変厚鋼板および等厚板の極限強度評価法の統一
2)圧延変厚鋼板要素の繰り返し弾塑性挙動の解明
3)圧延変厚鋼板の使用を前提とした鋼製橋脚の弾塑性動的応答解析法の開発
4)圧延変厚鋼板を使用した鋼製橋脚の弾塑性解析と耐震性能の評価
5)圧延変厚鋼板を使用した鋼製橋脚弾塑性動的応答解析と耐震性能の評価
6)圧延変厚鋼板を使用した鋼製橋脚の断面設計法試案の提示
本年度の研究成果の概要は次の通りである。
1.圧延変厚鋼板の使用を前提とした鋼製橋脚の弾塑性動的応答解析法の開発
地盤が橋脚の振動特性に与える影響を考慮するために、橋梁と地盤の連成相互作用に着目し構築した、骨組要素、板要素、ばね要素からなる結合モデルを使用して地震時動的応答解析を行った結果、地盤の考慮が鋼製橋脚の損傷レベルや変形形状に大きく影響を与えることを明らかにした。
2.圧延変厚鋼板および等厚板の極限強度評価法の統一
研究代表者らが既に統計学的手法により明らかにしている、面内荷重を受ける等厚鋼板の極限強度評価法に基づき、圧延変厚鋼板を用いたフランジならびに腹板の極限強度評価法の試案を作成した。
3.圧延変厚鋼板を使用した鋼製橋脚弾塑性動的応答解析と耐震性能の評価
導入した高性能ワークステーションを利用し、圧延変厚鋼板を用いた鋼製橋脚の弾塑性動的応答解析を実施し、圧延変厚鋼板の導入範囲の違いが橋脚の動的挙動に影響を与えることを確認した。今後は、適切な活用方法を見いだすパラメトリック解析を実施予定である。

Research Products

• [Publications] 奈良敬, 村上茂之, 石田剛: "地盤と局部座屈の影響を考慮した鋼製橋脚の地震時動的応答解析手法"第4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. 第3巻. 55-60 (2002)
• [Publications] 奈良敬, 村上茂之, 得原大輔: "圧延変厚鋼板を用いた鋼製橋脚の地震時動的応答"第4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. 第3巻. 113-118 (2002)