2021 Fiscal Year Annual Research Report

鋼構造骨組における丸鋼ダンパーの高性能化および設計法構築

Research Project

Project/Area Number	19K04711
Research Institution	Hiroshima University
Principal Investigator	田川浩広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (70283629)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	陳星辰広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 助教 (00816564)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	丸鋼ダンパー / 座屈拘束 / 方杖ダンパー / 繰返し載荷実験 / 有限要素解析
Outline of Annual Research Achievements	本研究では座屈拘束丸鋼ダンパーの高性能化を目指して，提案ダンパーの構造特性を詳細に明らかにしダンパーの性能向上について検討するとともにダンパー設計法を構築することを目的としている。2021年度は，主として（１）座屈拘束方杖ダンパー，（２）複数の丸鋼芯材を有する座屈拘束ブレース，を中心に研究を進めた。（１）で検討する座屈拘束方杖ダンパーは丸鋼芯材と円形鋼管座屈拘束部材で構成されている。2020年度に行った繰返し載荷実験では長い方杖を対象として中央カプラーの両側を補剛する部材の必要長さを検討した。2021年度はさらに詳細に分析するため、座屈拘束鋼管の寸法をパラメタとして多数の解析モデルを作成し有限要素解析を実施した。解析結果に基づき十分なダンパー性能を発揮するために必要な鋼管寸法を検討するとともにダンパー設計法の精度を確認した。さらに従来の山形鋼による方杖モデルの解析結果と比較することで提案する座屈拘束方杖ダンパーの有効性を確認した。（２）では４本の丸鋼芯材を座屈拘束する１次鋼管を複数のスペーサーで２次鋼管に連結する全く新しい形式の座屈拘束ブレースを検討しており、2020年度は繰返し載荷実験を通じて性能を確認した。2021年度は丸鋼を直接補剛する１次鋼管の挙動特性および設計法の精度を確認するため有限要素解析を実施した。当該ブレースのさらなる高性能化を目的として、２次鋼管に角形鋼管を用いた試験体の載荷実験を行い弾塑性挙動特性を明らかにした。