2004 Fiscal Year Annual Research Report
3次元載荷製置による鋼製橋脚の疑似動的実験と復元力モデルの開発
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14350242
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
後藤 芳顕 名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (90144188)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小畑 誠 名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (30194624)
岩本 政己 名古屋工業大学, 工学研究科, 助教授 (60232716)
海老澤 健正 名古屋工業大学, 工学研究科, 助手 (90332709)
前野 裕文 名古屋高速道路公社, 工務部・設計課, 主査
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| Keywords | 鋼製橋脚 / 2方向載荷 / 履歴特性 / 耐震 / 有限要素解析 / 復元力モデル / 繰り返し載荷 / 局部座屈 |
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| Research Abstract |
2方向地震入力を受ける矩形薄肉補剛断面鋼製橋脚の応答性状と終局挙動を現有のMTS社製試験機を用いた静的ダイヤモンド型繰り返し載荷と数値解析により検討した.また前年度に引き続き復元力モデルの構築のために必要な履歴特性の指標である復元力、変形能、吸収エネルギを定量的に明らかにした.
まず,水平2方向地震動を対象とした矩形薄肉補剛断面鋼製橋脚に対する静的ダイヤモンド型繰り返し載荷を実施し、その特性を1方向載荷と比較することにより検討した.その結果,同じエネルギ吸収レベルにおいて、ダイヤモンド型繰り返しでは復元力、変形能が一方向載荷に較べ大きく低下することが判明した.
つぎに,このような2方向繰り返し載荷による矩形薄肉補剛断面鋼製橋脚の終局挙動解析へ前年度改良した3曲面モデル(材料構成則)とシェル要素を用いた複合非線形FEM解析の適用性について検討した.矩形薄肉補剛断面の場合は溶接による集成構造であるため溶接ビードによる断面増加や初期たわみの影響が大きくこれを考慮すれば2方向載荷繰り返し載荷による終局挙動を局部座屈形状を含め精度の良く予測することが可能で有ることが判明した.
このように,2方向繰り返し載荷による矩形薄肉補剛断面鋼製橋脚の終局挙動解析においてその精度が確認された3曲面モデルとシェル要素を用いた複合非線形FEM解析により広範囲のラメトリックスタディを実施して2方向載荷による矩形薄肉補剛断面鋼製橋脚の復元力、変形能や吸収エネルギの低下特性を明らかにするとともに任意の構造パラメータに対して復元力、変形能、吸収エネルギ等の履歴特性値の予測式を提示した.
この予測式を用いて2方向地震力を受ける鋼製橋脚の復元力モデルを提示した.
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