2021 Fiscal Year Annual Research Report
Strength deterioration of circular CFT columns with constant cyclic deflection
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19K04715
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| Research Institution | The University of Kitakyushu |
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Principal Investigator |
城戸 將江 北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (10453226)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 鋼・コンクリート合成構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，超高層事務所建築物に多用されている，コンクリート充填円形鋼管柱を対象とし，長周期地震動のように多数回繰返し変位振幅を受けた場合の，耐力劣化挙動に及ぼす，圧縮軸力の大きさ（軸力比），揺れの大きさ（変位振幅），断面寸法（径厚比）の影響を定量的に明らかにし，耐力劣化メカニズムを明らかにすることで，長周期地震動に対する検討を行うための適用範囲の広い耐力劣化性状評価法を提案することである．
径厚比（鋼管の直径と板厚の比）が37の試験体を6体，45の試験体を8体準備し，実験を行った．パラメータは，径厚比37については，一定軸力下で一定変位振幅繰返し載荷を2体，一定軸力下で変動変位振幅繰返し載荷を3体，変動軸力試験体を1体実施した．変動変位振幅繰返し載荷は，実際の地震が作用した場合は振幅は一定ではないため，そのような場合であっても安全性を評価する方法を提案する必要があることから実施した．既往の研究から，軸力比や振幅が大きくなるにつれ，荷重の低下が大きくなる傾向があることは明らかになっていた．また，最大荷重後に最大荷重の90%まで荷重が低下したときの繰返し回数を限界繰返し回数として，実験資料を整理してきた．
径厚比37の場合については，次のような知見が得られた．1)軸力比が0.7と比較的大きい場合は，正側載荷と負側載荷の傾向が異なっていた．2) 荷重が既往の一定変位振幅繰返し載荷の実験も含めて検討した結果，軸力比0.3の場合は，限界繰り返し回数と部材角（変位振幅）の関係は対数軸上において線形的となっていた．3)2)の結果から，部材角と限界繰り返し回数の関係を定式化し，マイナー則が成り立つかについて検討した結果，実験値を安全側に評価することが分かった． 径厚比45の場合については，径厚比37と比較し同じパラメータの場合，耐力の低下が大きいことが観察された．
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