2014 Fiscal Year Research-status Report
高性能鋼を活用した制震機能を有するハイブリッド横つなぎ材の開発
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25420483
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
小野 潔 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60324802)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松村 政秀 大阪市立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60315976)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ハイブリッド構造 / 横つなぎ材 / 高性能鋼 / SBHS / 耐力 / 変形能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成25年度に引き続き，上路式鋼アーチ橋， 上路式鋼トラス橋を対象に，横つなぎ材，アーチリブまたは弦材の弾塑性モデルを幾つか設定して地震応答解析を行い，横つなぎ材をはじめ主要部材の弾塑性モデルが橋梁全体としての弾塑性挙動・耐震性能に与える影響について検討を行った．さらに，平成25年度の検討結果を踏まえ，アーチリブまたはトラス弦材と横つなぎ材の接合部にせん断型ダンパーを導入し，そのせん断型ダンパーの弾塑性モデルを幾つか設定し，せん断型ダンパーの弾塑性モデルが，橋梁全体としての弾塑性挙動・耐震性能に与える影響についても検討を行った．その結果，せん断型ダンパーについては，その導入箇所（位置），弾塑性モデルの降伏強度が橋梁全体としての弾塑性挙動・耐震性能に与える影響が大きいことが判明した．
また，ハイブリッド横つなぎ材の断面性能の評価を行うため，SBHSを縦リブに用いたハイブリッド鋼製短柱，従来の横つなぎ材と同様の普通鋼のみからなる鋼製短柱の圧縮試験を実施した．今後，詳細な検討を実施する予定であるが，幅厚比パラメータ，構造細目によっては，SBHSを縦リブに用いたハイブリット構造とするだけでは，耐力の上昇を抑えながら変形能を向上させる耐震性能が得られない可能性があり，パラメータの設定が重要であることが判明した．
さらに，ハイブリッド横つなぎ材全体を対象とした解析モデルを作成して，高性能鋼であるSBHSの構成則を導入した弾塑性有限変位解析により，各種座屈パラメータがハイブリッド横つなぎ材の耐力および変形能に与える影響について，基礎的なデータを得た．SBHSの他，一部，SHY685にも着目して検討を行った．
なお，平成25年度に引き続き，SBHSの材料試験も行い，SBHSの材料特性に関する更なる情報の蓄積を行うとともに，SBHSの構成則に関するより詳細な検討を実施した．
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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
圧縮試験によるハイブリッド横つなぎ材の断面としての耐力および変形能に関する情報の収集，より詳細なSBHSの材料特性の把握および構成則の検討，動的解析によるアーチリブおよび弦材，接合部に導入したせん断型ダンパーの弾塑性モデルが橋梁全体の耐震性能に与える影響に関する検討，弾塑性有限変位解析によるハイブリッド横つなぎ材の耐力および変形能に関する情報収集等，いずれの研究・検討項目についても，当初の予定通りの成果が得られている．
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| Strategy for Future Research Activity |
ハイブリッド横つなぎ材の耐力および変形能に関する基本的な情報を得るため，ハイブリッド横つなぎ材全体を対象にした正負交番載荷実験を実施する．なお，実験のみでハイブリッド横つなぎ材の耐力および変形能，弾塑性挙動を評価するのは不可能である．そこで，各種鋼材の塑性履歴特性を精度よく再現できる構成則を用いた弾塑性有限変位解析により，座屈パラメータ・鋼種の組み合わせ等を変えて，ハイブリッド横つなぎ材の弾塑性有限変位解析を行い，幅広くその情報を収集する．弾塑性有限変位解析の実施にあたっては，正負交番載荷実験結果の活用による解析手法の妥当性の検証，繰り返し材料試験結果を用いた構成則の定数の決定等，各研究項目の成果を相互に活用しながら効率的に研究を実施していく．
さらに，地震応答解析結果から横つなぎ材等の各部材が橋梁全体の耐震性能に与える影響の把握，耐震性能向上を行う上で望ましい横つなぎ材の特性についての検討を引き続き実施する．
これらの検討結果を総括し，制震機能を有するハイブリッド横つなぎ材の開発を行う．そして，上路式鋼アーチ橋，上路式鋼トラス橋を対象に，本研究で開発するハイブリッド横つなぎ材を導入して動的解析を行い，開発するハイブリッド横つなぎ材の有効性を具体的に確認する．
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| Causes of Carryover |
研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため，当初の見込額と執行額は異なった．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上記の理由から，研究計画に変更はなく，前年度の研究費も含め，当初の予定通りの計画を進めていく．
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