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繰り返し載荷特有の著しい劣化現象を考慮した鋼構造部材の耐震設計式

研究課題

研究課題/領域番号 03555127
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 建築構造・材料
研究機関京都大学

研究代表者

中村 恒善  京都大学, 工学部, 教授 (20025894)

研究分担者 小林 正美 (小林 正実)  米子工業高等専門学校, 助手 (50186772)
大崎 純  京都大学, 工学部, 助手 (40176855)
竹脇 出  京都大学, 工学部, 助手 (20155055)
上谷 宏二  京都大学, 工学部, 助教授 (40026349)
研究期間 (年度) 1991 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
1992年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1991年度: 5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
キーワード部材設計式 / 鋼構造建築骨組 / 耐震設計 / 対称限界 / 定常状態限界 / 不安定挙動 / 弾塑性崩壊挙動 / 複合非線形挙動 / 鋼構造骨組部材 / 繰り返し載荷時挙動 / 限界状態設計 / 構面内挙動限界 / 鋼梁-柱繰り返し曲げ実験
研究概要

1.サブアセンブリッジの対称限界に基づく柱部設計式及び図表の作成 平面骨組の中から取り出された1個の柱とそれに接続する4個の梁から構成される単位部分骨組について、柱降伏の場合の対称限界及び断面要素の軸縮み発散限界(定常状態限界の一種)を求めた。この結果に基づいて、骨組中にある柱単材に対する部材設計式を提示し、設計曲線を作成した。
2.鋼構造柱材の構面内挙動限界と限界後挙動の解明 角形鋼管柱およびH形鋼柱の繰り返し曲げ実験を行ない、載荷面外変形が限界を超える振幅の下で生じ、繰り返し度に成長する現象を解明した。任意断面形状を持つ立体柱モデルに対称限界理論を適用し、面外変形が発生する限界振幅を理論的に予測した。実験結果との比較により理論の妥当性を実証した。
3.多層多スパン平面骨組の対称限界と塑性崩壊の解明 一定鉛直荷重の下で完全両振り繰り返し頂点水平変位を受ける多層多スパン平面骨組に対称限界理論を適用し、特定の変形モードが発生し一方向に累積していく現象と、その発生条件を予測した。梁降伏型骨組の変形モードは、柱が複数層にわたって弓形にはらみ出す変形モードであり、柱降伏型では、特定の層に塑性変形が集中するモードである。履歴挙動解析を行ない、対称限界理論解を実証するとともに、対称限界を超える載荷条件のもとでの崩壊挙動を解明した。
4.任意形状平面骨組の対称限界及び定常状態限界の解析 定常状態経路を追跡することにより任意形状平面骨組の対称限界及び定常状態限界を求めることができる数値解析プログラムを作成した。このプログラムを用いて、柱軸力が変動する多層1スパン骨組の対称限界と定常状態限界を求めた。
5.繰り返し荷重を受ける構造物の対称限界理論 繰り返し強制変位を受ける構造物について展開されていた対称限界理論を、繰り返し荷重が作用する構造物についても適用できるように拡張した。角形鋼管片持柱の荷重制御繰り返し曲げ実験を行ない、対称限界理論の妥当性を実証した。

報告書

(3件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] 上谷 宏二: "完全両振り横荷重を受ける片持梁-柱の対称限界(その1:対称限界理論の荷重制御問題への拡張)" 構造工学論文集. 38B. 495-508 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中村 恒善: "完全両振り横荷重を受ける片持梁-柱の対称限界(その2:実験による対称限界の存在の検証)" 構造工学論文集. 38B. 509-520 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 上谷 宏二: "繰返し水平載荷を受ける多層多スパン平面骨組の塑性崩壊挙動(その1:多層多スパン平面骨組の対称限界理論)" 日本建築学会構造系論文報告集. 435. 61-70 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 上谷 宏二: "繰り返し両振り曲げを受ける片持梁-柱の定常状態限界理論(その1:基礎理論及び離散化モデルを用いた数値解析法)" 日本建築学会構造系論文報告集. (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 上谷 宏二: "弾塑性構造物の臨界挙動解析のための整合剛性行列形成法" 日本建築学会構造系論文報告集. (東北). 1537-1538 (1991)

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    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 上谷 宏二: "繰り返し水平載荷を受ける梁降伏型多層多スパン平面骨組の崩壊挙動解析" 日本建築学会大会学術講演梗概集.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 上谷 宏二: "繰り返し載荷を受ける柱材の臨界挙動「鋼構造物の座屈に関する諸問題」第5章" 日本建築学会, 36 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koji UETANI: "The Proceedings of this seminar has been published as “Stability and Ductility of Steel Structures under Cyclic Loading"(Cyclic plastic collapse of steel Planar frames)" CRC press, 10 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koji Uetani: "Symmetry Limit of Cantilever Beam-Columns Subjected to Completely Reversed Cyclic Lateral Force(Part 1:Extension of Symmetry Limit Theory to Problems of Force Controlled systems)" J.of Structural Engineering. Vol.38B. 495-508 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuneyoshi Nakamura: "Symmetry Limit of Cantilever Beam-Columns Subjected to Completely Reversed Cyclic Lateral Force(Part 2:Experimental Verification of Existence of Symmetry Limit)" J.of Structural Engineering. Vol.38B. 509-520 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koji Uetani: "Plastic Collapse Behavior of Multistory Multibay Planar Frames Subjected to Repeated Horizontal Loading (Part 1:Symmetry Limit Theory for Multistory Multibay Planar Frames)" J.of Structural and Construction Engineering. No.435. 61-70 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koji Uetani: "Steady-State limit Theory for Cantilever Beam-Columns Subjected to Cyclic Reversed Bending(part 1:Basic Theory and a Numerical Method for Discretized Model Analysis)" J.of Structural and Construction Engineering. No.438. 105-115 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koji Uetani: "A Method of Generating Consistent Stiffness Matrices for Incremental Analysis of Critical Behavior of Elastic-Plastic Structures" J.of Structural and Construction Engineering. No.445. 67-78 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koji Uetani: "Analysis of Collapse Behavior of Multi-Story Multi-Span Plane Frames of Weak-Beam Type Subjected to Repeated Lateral Loading" Proc. Annual Meeting of Architect. Inst. Japan, Struct. Eng.I. 1537-1538 (1991)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koji Uetani: "Critical Behavior of Beam-Columns Subjected to Repeated Loading, Book Title:Some Problems on Buckling of Steel Structures, Chapter.5" CRC press. 36 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koji Uetani: "The Proceedings of this seminar has been published as "Stability and Ductility of Steel Structures under Cyclic Loading"(Cyclic plastic collapse of steel planar frames)" Architectural Institute of Japan. 10 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 上谷 宏二: "完全両振り横荷重を受ける片持梁-柱の対称限界(その1:対称限界理論の荷重制御問題への拡張" 構造工学論文集. 38B. 495-508 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 中村 恒善: "完全両振り横荷重を受ける片持梁-柱の対称限界(その2:実験による対称限界の存在の検証)" 構造工学論文集. 38B. 509-520 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 上谷 宏二: "繰返し水平載荷を受ける多層多スパン平面骨組の塑性崩壊挙動(その1:多層多スパン平面骨組の対称限界理論)" 日本建築学会構造系論文報告集. 435. 61-70 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 上谷 宏二: "繰り返し両振り曲げを受ける片持梁-柱の定常状態限界理論(その1:基礎理論及び離散化モデルを用いた数値解析法)" 日本建築学会構造系論文報告集. 438. 105-117 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 上谷 宏二: "弾塑性構造物の臨界挙動解析のための整合剛性行列形成法" 日本建築学会構造系論文報告集(掲載決定). (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 上谷 宏二: "繰り返し水平載荷を受ける梁降伏型多層多スパン平面骨組の崩壊挙動解析" 日本建築学会大会学術講演梗概集. (東北). 1537-1538 (1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 上谷 宏二: "繰り返し載荷を受ける柱材の臨界挙動「鋼構造物の座屈に関する諸問題」第5章" 日本建築学会, 36 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Koji UETANI: "The Proceedings of this seminar has been published as "Stability and Ductility of Steel Structures under Cyclic Loading"(Cyclic plastic collapse of steel planar frames)" CRC press, 10 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 上谷 宏二: "完全両振り繰り返し水平変位を受ける梁降伏型多層多スパン平面骨組の対称限界" 日本建築学会大会学術講演梗概集. (東北). 1535-1536 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 上谷 宏二: "繰り返し水平載荷を受ける梁降伏型多層多スパン平面骨組の崩壊挙動解析" 日本建築学会大会学術講演梗概集. (東北). 1537-1538 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 石田 修三: "定鉛直荷重下で繰り返し載荷を受けるひずみ硬化骨組の劣化挙動" 日本建築学会大会学術講演梗概集. (東北). 1547-1548 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 上谷 宏二: "任意形状平面骨組の対称限界解析" 日本建築学会大会学術講演梗概集. (北陸). (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 上谷 宏二: "繰り返し曲げを受ける薄肉断面梁・柱の構面内挙動限界" 日本建築学会大会学術講演梗概集. (北陸). (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 上谷 宏二: "水平力分布を考慮した梁降伏型多スパン平面骨組の対称限界理論" 日本建築学会大会学術講演梗概集. (北陸). (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 上谷 宏二: "中実断面梁-柱のねじれを無視した構面内挙動限界理論" 日本建築学会大会学術講演梗概集. (北陸). (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 上谷 宏二: "完全両振り曲げを受ける片持梁-柱モデルの逆対称たわみ発生機構" 日本建築学会大会学術講演梗概集. (北陸). (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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