2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of a seismic performance verification method for steel bridges with local and global buckling as well as low-cycle fatigue of bracing members
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19K04588
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| Research Institution | Nagoya Industrial Science Research Institute |
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Principal Investigator |
宇佐美 勉 公益財団法人名古屋産業科学研究所, 研究部, 上席研究員 (50021796)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
葛 漢彬 名城大学, 理工学部, 教授 (90262873)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 鋼橋 / ブレース材 / 繰り返し載荷 / 耐荷性能 / ひずみ照査法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
弾塑性有限変位解析に基づく鋼橋の耐震性能照査法(ひずみ照査法)は，鋼製橋脚から特殊橋梁に亘る広範囲の鋼橋に適用可能である．しかし，横構・対傾構などのブレース材で横補剛された鋼橋（複弦アーチ橋等）においては，正負交番の繰り返し引張-圧縮載荷に対するブレース材の数値解析モデルが十分整備されていないこと，およびブレース材の曲げ座屈・局部座屈が伴う繰り返し弾塑性挙動および低サイクル疲労に関する実験データが不足していることなどが最近指摘されている．本研究は，上記に関する詳細な解析的・実験的検討を行い，現行の「ひずみ照査法」を補完した設計ガイドラインを作成して鋼橋の耐震設計技術の向上を図る．本年度の研究成果は以下のようである．
１．ブレース材単独，あるいはブレース材付き鋼フレーム構造の繰り返し載荷実験と解析から，準静的あるいは動的荷重に対する数値解析に最も適する方法として，初期横荷重を初期不整としてブレース材に与える初期横荷重法(ILLM)を提案した．
２．鋼橋への適用の実用化のために，鋼橋のブレース材に多く用いられる断面を３種類に分類し，それぞれのクラスに対する初期荷重の大きさの算定式を提案した．
３．開発した初期荷重法を繰り返し荷重を受ける鋼複弦アーチリブ構造のひずみ照査法（耐荷性能評価法）に適用し，実験結果との整合性を確認した．
４．ブレース材にシェル要素を部分的に用いることにより，繰り返し荷重を受ける部材の局部座屈と全体座屈の連成挙動を精度良く算定できることを実証した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
研究代表者らが準備的研究で開発した初期横荷重法（ILLM)をさらに整備・高度化し，ひずみ照査法を実用的な段階まで高めたこと，および初期横荷重を用いることにより，当初の計画にはなかった繰り返し荷重を受ける鋼部材の局部座屈と全体座屈の高精度連成挙動解析に世界に先駆けて成功したこと．
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は３段階よりなる．
(Ⅰ) 初期横荷重法の実用化とひずみ照査法の実橋梁への適用性の検討
(Ⅱ) ブレース材の繰り返し弾塑性挙動および低サイクル疲労特性に関する実験
(Ⅲ) 初期横荷重法に基づく鋼橋の耐震設計ガイドライン
昨年度の研究により課題（Ⅰ）は終了したので，本年度は（Ⅱ）の研究を進める．そのためにCT形鋼よりなる供試体９体を製作して中心軸あるいは偏心軸圧縮ー引張載荷実験を実施し，初期横荷重法（ILLM）を解析に用いた弾塑性挙動および低サイクル疲労特性の評価法の精度を検証する．
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| Causes of Carryover |
残額が僅少であり，無駄な使用を避けるため次年度に繰り越した．
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