2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of Design Methodology of Steel Beam-to-column Connections Subjected to Bending and Axial Force
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19K04689
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
浅田 勇人 神戸大学, 工学研究科, 助教 (70620798)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉敷 祥一 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (00447525)
田中 剛 神戸大学, 工学研究科, 教授 (90243328)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 梁端接合部 / 鋼構造 / 軸力 / 曲げモーメント / 耐力評価 / 塑性変形能力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，曲げと同時に軸方向力を作用させた梁端接合部の載荷実験および数値解析を通じて，その現実的な性能を実証し，その結果から，軸方向力の影響を陽に考慮した設計法を構築することを目的とする。具体的には軸方向力を考慮した最大曲げ耐力を明らかにするとともに，塑性変形能力を確保する観点から，梁端接合部に許容できる軸方向力（軸力比）の限界値を明確にする。
研究初年度である令和元年度は非線形有限要素解析を用いて，引張軸力下における梁端接合部の曲げ耐力と変形能力に与える接合部ディテール（幾何学的形状）の影響を検討した。本解析結果から，梁に引張軸力が作用する場合，特に柱の鋼管厚が薄くなるときに，軸力の増大に伴って顕著な耐力低下が生じることを確認した。この結果は本解析に先立って行った極限解析によって誘導した耐力評価式と概ね整合した。また，梁の軸力比が同一であっても，鋼管厚が薄くなると，同一の塑性率における破壊起点位置の歪集中は最大で２倍程度大きくなることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
有限要素解析によって，次年度に実施する載荷実験の基本寸法および実験パラメータを決定することができた。また，載荷装置の制約から，当初の予定よりも梁の長さを短くせざるを得ないことがわかったが，新たな載荷セットアップを立案することができたので，予定通り載荷実験を実施できる見通しである。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は引張軸力と曲げを受ける梁端接合部の力学性能を検討する上で最も基本的なパラメータのみを考慮して載荷実験を実施することになる。載荷実験でカバーできないパラメータの影響については実験結果によるキャリブレーションを行った精度の高い有限要素解析モデルを構築し，パラメトリックスタディーを実施して補完することを考える。
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