エネルギー吸収機能を持つ犠牲部材の付与による鋼構造物の耐震性能向上に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15360236
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 宇佐美 勉 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50021796)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 葛西 昭 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (20303670) ; 葛 漢彬 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (90262873) ; 伊藤 義人 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (30111826) ; 鈴木 森晶 愛知工業大学, 工学部, 助教授 (90273276) ; 青木 徹彦 愛知工業大学, 工学部, 教授 (70064946)
• Keywords: 鋼構造物 / 局部座屈 / 制震 / 耐震性能 / 弾塑性有限変形解析 / 座屈拘束ブレース / 弾塑性地震応答解析 / 終局耐震設計法

Research Abstract

本年度は,座屈拘束ブレースの圧縮・引張履歴挙動を数値解析的に求め,その精度をベンチマーク実験により検証し,さらに復元力特性と設計法を開発することを主目的とした.以下に本年度の成果を具体的にまとめる.
1.2種類の断面形状(箱形,パイプ)の芯材を持つ座屈拘ブレースの繰り返し圧縮・引張荷重下での変形メカニズム解明のための数値解析モデルを構築した.
2.平形の断面形状を有する座屈屈拘束ブレースの繰り返し圧縮・引張実験を行い,解析結果の妥当性を検証した.
3.上記実験においては,ブレースの鋼種の違いによる挙動に対する影響度や座屈拘束形式に関しても種々の検討を行った.ただし,これらは,多くの成果を得るに至っていないため,次年度以降精力的に行う必要がある課題である.
4.断面形状,寸法,細長比,鋼種,ブレース材と拘束材の隙間,初期不整などの諸量を変えたパラメトリックスタディを行い,座屈拘束ブレースの変形メカニズムの解明と復元力モデルの構築を行った.
5.門形鋼製ラーメン橋脚に制震ブレースを導入する際の簡易設計法についての検討を行い,同設計法を提案するに至った.本手法をさらに多種多様な構造形式に対するよう応用することが,次年度以降の課題である.
6.上路式鋼アーチ橋の耐震検討を行い,耐震性能を向上すべく座屈拘束ブレースの導入検討を行った.その結果,応答性状に対して,劇的な性能向上が見られた.ただし,最適配置法や最適なブレースの選定まで至ってはいないので,この点についても次年度以降,検討していく必要がある.