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2020 Fiscal Year Research-status Report

水平2方向荷重を受けるCFT柱の繰り返し変形性能評価法と履歴モデルの構築

Research Project

Project/Area Number 19K15134
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

石田 孝徳  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (80746339)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
KeywordsCFT柱 / 角形鋼管 / 小振幅 / 載荷実験 / 局部座屈 / 耐力劣化 / 破断
Outline of Annual Research Achievements

研究の2年度目にあたる本年度では、まず、載荷振幅がCFT柱の剛性・耐力劣化性状に及ぼす影響を調査する上での基礎データとなる角形鋼管柱の小さな変形振幅での構面内繰り返し載荷実験を前年度から引き続き行い、その結果を分析した。実験パラメーターは載荷振幅(小振幅を数種類、変動振幅、単調)、幅厚比、軸力比、せん断スパン比とした。得られた主な知見を以下にまとめる。(1)幅厚比、軸力比が比較的小さな試験体では、載荷振幅によって異なる破壊モードがみられることがわかった。具体的には、載荷振幅が比較的大きな場合では局部座屈の発生とその進展により終局状態に至るが、載荷振幅が比較的小さな場合では鋼管角部の溶接止端部に亀裂が発生し、これを起点にその後の繰り返し載荷に伴い亀裂がフランジ板要素の中央に徐々に進展し、最終的にフランジが延性的に破断した。(2)局部座屈により終局状態に至る試験体では、小振幅載荷を受ける場合、最大耐力到達以降もしばらく安定した挙動を示したのちに、局部座屈が急激に進展して耐力が顕著に劣化する傾向があることを昨年度に報告した。本年度では、この顕著な耐力劣化が生じる起点(安定限界)に至るまでの繰り返し回数の評価法を、局部座屈が発生する領域におけるフランジ板要素の軸伸縮の推移をモデル化することで構築した。また、この評価法は載荷振幅が変動する場合についても適用可能であることがわかった。
CFT柱の繰り返し載荷実験については、新型コロナウイルスの感染拡大の影響により、試験体の製作・納品が半年ほど遅れてしまったこと、さらに、所属機関内の他の実験スケジュールも全体的に遅れ、その調整のためCFT柱の実験可能時期が遅れてしまったことから、本年度中に載荷を行うことができなかった。ただし、計測機器の設置や載荷装置の準備等は年度末までに開始することができたことから、次年度初めより実験を実施していく。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

CFT柱の繰り返し載荷実験については、新型コロナウイルスの感染拡大の影響により、試験体の製作・納品が半年ほど遅れてしまったこと、さらに、所属機関内の他の実験スケジュールも全体的に遅れ、その調整のためCFT柱の実験可能時期が遅れてしまったため、当初予定していた本年度中の載荷を行うことができなかった。ただし、計測機器の設置や載荷装置の準備等は年度末までに開始することができたことから、次年度初めより実験を実施する。

Strategy for Future Research Activity

CFT柱の繰り返し載荷実験を2021年度初めから実施するとともに、角形鋼管柱を対象とした小振幅繰り返し載荷実験結果から得られた知見を踏まえて、CFT柱の耐力劣化挙動の分析および繰り返し変形性能評価に取り組む。

Causes of Carryover

新型コロナウィルスの感染拡大の影響を受け、本年度に予定していたCFT柱の繰り返し載荷実験を行うことができなかった。これに伴い、実験に必要となる一部の計測機器の購入が遅れたことや試験体廃棄に係る費用が生じなかったため、次年度使用額が発生した。
当該助成金および翌年度分として請求した助成金については、本年度に計画した実験の計測機器購入等に使用する予定である。

  • Research Products

    (8 results)

All 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Experimental Study on Deterioration Behavior of SHS Columns under Cyclic Small Amplitude Loading2020

    • Author(s)
      Yang Dong, Takanori Ishida, Shunsuke Tamada, Shoichi Kishiki, Satoshi Yamada
    • Journal Title

      鋼構造年次論文報告集

      Volume: 28 Pages: 874-882

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Cyclic behavior of SHS columns under small inelastic cycles Part 1 Cyclic loading tests with shear span ratio of 7.0 and experiment database2021

    • Author(s)
      Yang Dong, Takanori Ishida, Shunsuke Tamada, Shoichi Kishiki, Satoshi Yamada, Takashi Hasegawa
    • Organizer
      2020年度日本建築学会関東支部研究発表会
  • [Presentation] Cyclic behavior of SHS columns under small inelastic cycles Part 2 Prediction of deformation capacity to the stability limit2021

    • Author(s)
      Yang Dong, Takanori Ishida, Shunsuke Tamada, Shoichi Kishiki, Satoshi Yamada, Takashi Hasegawa
    • Organizer
      2020年度日本建築学会関東支部研究発表会
  • [Presentation] Hysteretic Behavior of SHS Steel Columns Subjected to Small Amplitude Loading History2020

    • Author(s)
      Takanori Ishida, Satoshi Yamada
    • Organizer
      17th World Conference on Earthquake Engineering (17WCEE)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cyclic Behavior of SHS Columns Subjected to Small Amplitude Loading Part 1 Test Plan and Outline of Test Results2020

    • Author(s)
      石田孝徳,ドンヤン,玉田俊介,吉敷祥一,山田哲,長谷川隆
    • Organizer
      日本建築学会大会
  • [Presentation] Cyclic Behavior of SHS Columns Subjected to Small Amplitude Loading Part 2 Investigation of strength deterioration behavior due to local buckling2020

    • Author(s)
      ドンヤン,玉田俊介,石田孝徳,吉敷祥一,山田哲,長谷川隆
    • Organizer
      日本建築学会大会
  • [Presentation] Cyclic Behavior of SHS Columns Subjected to Small Amplitude Loading Part 3 Evaluation of cyclic deformation capacity2020

    • Author(s)
      玉田俊介,ドンヤン,石田孝徳,吉敷祥一,山田哲,長谷川隆
    • Organizer
      日本建築学会大会
  • [Presentation] 小振幅塑性変形を受ける角形鋼管柱の繰り返し履歴挙動に関する解析的研究2020

    • Author(s)
      神谷勇成,石田孝徳,吉敷祥一,山田哲,薩川恵一
    • Organizer
      日本建築学会大会

URL: 

Published: 2021-12-27  

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