2016 Fiscal Year Annual Research Report
The influence of the clearence of the buckling restrained brace on the required stiffeness of its cover
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26420576
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| Research Institution | 独立行政法人高齢・障害・求職者雇用支援機構職業能力開発総合大学校(能力開発院、基盤整備センター) |
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Principal Investigator |
吉田 競人 独立行政法人高齢・障害・求職者雇用支援機構職業能力開発総合大学校(能力開発院、基, 能力開発院, 准教授 (70648914)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 座屈拘束ブレース / 有限要素法 / 接触解析 / 摩擦 / 間隙 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の対象とした芯ブレースの有効細長比は135から360までの範囲である。この条件下で，芯ブレースと拘束材に存在する摩擦係数を考慮した大きな間隙を有するBRB拘束材必要剛性比を有限要素法により算出した。その結果，以下に掲げるBRBの挙動に関する知見が得られた。
1.間隙が大きいほど拘束材中央面外変形量は大きくなる。摩擦係数が0.5までの範囲においては，細長比の大小に関わらず摩擦係数が拘束材中央面外変形に及ぼす影響は少ない。
2.間隙が大きいほど座屈モード次数は少なくなる。また，摩擦係数が小さいと波状の変形はほぼブレース全体に均等に発生し，摩擦係数が大きいとブレース上部(荷重点付近)に波状の変形が集中し，ブレース下部の波状の変形は上部と比べ少なくなる。
3.剛性比を一定とし，BRB拘束材の中央面外変形量を,解析結果と建築学会指針式から求めた結果と比較すると，間隙量が0.2mmと少ない場合，その値は0.03%以内である。しかし2.0mmと大きくなると，建築学会指針式から得られるδc/LBの値はL9を除き大きく増大する。なお，摩擦係数がこれらの結果に及ぼす影響はほぼない。
4.芯ブレースが高次の座屈モードに移行した後に，全断面が塑性化領域に達するような拘束材必要剛性比を指標として，解析による結果と建築学会指針式による結果を比較すると，間隙が少ない場合は指針式が安全側の値を与えるが，間隙が大きくなると危険側の値を与える。なお，本報告において対象としたBRBは，エネルギー吸収材としての制振用BRBではなく，芯ブレースが降伏に達するまで全体座屈を生じない耐震BRBを対象とした。そのため，指針式に塑性に伴う耐力上昇を考慮する必要はないが，耐力上昇を見込んだ結果を使用している。耐力上昇を見込まないと，細長比が大きくなるにつれ，建築学会指針式による結果と解析結果との差は増大する。
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