| 研究概要 |
本研究は,ラーメン型鋼製橋脚が地震力を受ける場合を想定して,一定の軸方向圧縮力のもとに,繰り返し水平力をうけるテーパー箱形断面柱の準静的載荷実験を行った.脚部近傍の局部ダクティリティーを向上させる目的で,柱の断面はフランジおよび腹板に板厚テーパー板を用いた無補剛および補剛変断面形状である.実験結果から,等断面部材とテーパー部材の弾塑性挙動を比較し,脚部近傍にテーパー板を用いることによる耐震性能向上に関する利点や力学的特性を考察した結果,以下の事項が明らかになった.
(1)塑性域は,テーパーの度合いが小さい(等断面に近い)場合,柱の基部付近に集中し,局部座屈が最下部のパネルに生じる.テーパーの度合いが大きくなるほど,塑性域は上方へ進展しながら広い範囲に拡大する.それに伴い,局部座屈の生じるパネルは中部から最上部に移行する.テーパーによる塑性域の拡大効果は大きい.
(2)最大水平耐力は,テーパーの度合いが大きくなると,徐々に低下する.その低下の割合はテーパー部材の重量比にほぼ比例する.
(3)塑性変形性能は,テーパーによる塑性域の拡大効果により向上する.だだし,テーパーの度合いが大きい無補剛断面の場合,変形性能は局部座屈による著しい強度劣化のために急激に低下するが,リブなどによる補剛を行えば,塑性変形性能の低下は抑止できる.
(4)エネルギー吸収性能は,テーパーによる塑性域の拡大効果によりわずかに向上が認められる.ただし,テーパーの度合いが大きい無補剛断面の場合,エネルギー吸収性能は局部座屈による強度劣化のために著しく劣る.
(5)板厚テーパー部材はテーパーの度合いが小さいとき,等断面部材とほぼ同じ挙動をするので,テーパー部材は鋼材量を少なくできる点において有利である.
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