半剛接柱梁接合部を有する中低層鋼構造建築骨組の耐震性能設計手法

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19560562
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 原田 幸博 Chiba University, 大学院・工学研究科, 教授 (10272791)
• Keywords: 鋼構造 / 半剛接合部 / 耐震設計 / ボルト接合 / 柱梁接合部

Research Abstract

1.梁端半剛接接合部の局部引張実験
スプリットティを介して柱部材と梁部材を高力ボルト接合のみで接合することを想定した梁端半剛接接合部の局部引張実験を計画・実施した。本実験の目的は、柱軸力が柱部材板要素の面外変形に及ぼす影響を定量的に評価することであり、この点は既往の同様の実験的研究では未検討であった。今後は、この実験結果を用いて、既往の研究で提案されている降伏線理論による接合部局部耐力の評価手法における柱軸力の影響を考慮するための改良にも着手する予定である。
2.有限要素解析による無補強柱梁接合部の弾塑性挙動予測
本研究で対象とする無補強柱梁接合部について、その弾塑性挙動を有限要素解析によって精度良く予測可能であるか検証した。解析に用いた有限要素モデルは、柱・梁の各部材、スプリットティ、高力ボルトに至るまでソリッド要素を用いて詳細にモデル化したものである。その結果、本研究で実施した有限要素解析によって既往の骨組実験で得られている無補強柱梁接合部の繰り返し弾塑性挙動が非常に正確にシミュレートできることが確かめられた。次年度以降の研究では、同様の有限要素モデルを活用することで、接合部詳細の変化が接合部の構造性能に及ぼす影響を定量的に調べることが可能となる見込みである。最終的には、この数値シミュレーション結果と前項1.に述べた実験結果を総合して、構造設計における骨組解析に用いるための非線形回転バネの特性に適用できるような、無補強半剛柱梁接合部の繰り返し弾塑性挙動の数式表現を提案することを目指す。