| 研究概要 |
下記の項目について研究を行い,ほぼ当初の計画通りの実績を達成した。
(1)完全弾塑性材料で構成される梁降伏型平面骨組の地震時動的崩壊挙動について数値解析を行い、下層部の特定の領域に変形が集中する動的崩壊形式を見出した。変形が集中する領域の高さを理論的に予測する方法を提示し、それが数値解析結果と定量的にも良好な対応があることを示した。下層部に変形が集中する現象が、これまでに理論的に予測されている静的載荷時に現れる弓形変形モードの発生現象と同種類の現象であることを明らかにした。
(2)負勾配を持つバイリニア型劣化特性を示す部材で構成される梁降伏型骨組モデルの崩壊過程において変形が集中する領域を理論的に予測する方法を示した。数値応答解析を行い予測法の妥当性を検証し、崩壊挙動の特性を明らかにした。劣化勾配が大きいほど変形集中領域は縮小し、崩壊の進行は速くなる。
(3)動的崩壊過程における弓形変形モードの発生を抑止する条件を提示した。さらに,弓形変形モード発生を抑止した場合においてもドリフトスウェイモード振動中心のドリフトが生じるため,より高い安全性を確保することを目的としてドリフト発生抑止条件を提示した。数値解析により,これらの抑止条件が妥当であることを検証した。
(4)限界の理論予測解と実験結果とを定量的に比較することにより,限界理論を精確に検証した。実験では,小型平面骨組に対し静的および動的繰返し載荷実験を行い,弓形変形モードの発生についての理論予測の精度を確認するとともに,載荷条件の違いが崩壊挙動に及ぼす影響を明らかにした。スウェイモード振動中心のドリフト発生限界についても検証した。
(5)脆性破壊を伴う鋼構造骨組の地震応答を追跡できる応答解析プログラムを開発し,応答特性を明らかにした。変形応答だけでなく,エネルギー応答にも着目し,破断発生により耐震性能がどの程度低下するかを明らかにした。破断しない場合には,塑性ヒンジが骨組全体で形成され変形が一様化される骨組においても,破談が生じる場合には一部の数層に偏って破断が生じるためそれらの層に変形が集中する。
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