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エネルギー吸収機能を持つ犠牲部材の付与による鋼構造物の耐震性能向上に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15360236
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関名古屋大学

研究代表者

宇佐美 勉  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50021796)

研究分担者 伊藤 義人  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30111826)
葛 漢彬  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90262873)
葛西 昭  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 講師 (20303670)
青木 徹彦  愛知工業大学, 工学部, 教授 (70064946)
鈴木 森晶  愛知工業大学, 工学部, 助教授 (90273276)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
14,500千円 (直接経費: 14,500千円)
2005年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
2004年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
2003年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
キーワード鋼構造物 / 局部座屈 / 制震 / 耐震性能 / 弾塑性有限変形解析 / 座屈拘束ブレース / 弾塑性地震応答解析 / 終局耐震設計法
研究概要

本研究は、座屈拘束ブレース単体の諸検討(圧縮・引張履歴挙動の数値解析的再現,設計法),および,橋梁システムに対して座屈拘束ブレースを導入することによるメカニズムの解明・設計法の確立を目的としたものである.以下に成果概要を具体的にまとめる.
1)平形の断面形状を有する座屈屈拘束ブレースの繰り返し圧縮・引張実験を行い,解析結果の妥当性を検証した.
2)土木鋼構造物に適用する座屈拘束ブレースは比較的大きいものが想定されるので,軽量化を目指した座屈拘束ブレースの座屈補剛に関する研究を通して,座屈拘束ブレースの座屈補剛材に対する設計法に関する詳細な検討を行った.
3)断面形状,寸法,細長比,鋼種,ブレース材と拘束材の隙間,初期不整などの諸量を変えたパラメトリックスタディを行い,座屈拘束ブレースの変形メカニズムの解明と復元力モデルの構築を行った.
4)座屈拘束ブレース材を犠牲部材として橋梁システムに付与したときの性能を把握するために,座屈拘束ブレースが付与された構造形式のうち,比較的,平易は構造形式である門形ラーメン鋼成橋脚に対して段塑性地震応答解析を実施し,座屈拘束ブレースがその性能を十分に発揮するために必要な座屈拘束ブレースの構造パラメータを算出した.その結果,構造物の地震時挙動を簡易に再現する非線形スペクトルの1つである所要降伏震度スペクトルを利用することで,座屈拘束ブレースの必要強度および必要剛性の簡易推定法を開発した.
5)橋梁システムの耐震性能向上策として座屈拘束ブレースの付与を掲げ,その効果の解明をするために,解析的な検討を行った.具体的には,座屈拘束ブレースが付与された構造形式として,鋼アーチ橋,鋼斜張橋,連続高架橋を取り上げ,座屈拘束ブレースが設置されることによって,地震応答の低減効果および座屈拘束ブレースのエネルギー吸収能力を確認した.

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (14件)

  • [雑誌論文] A seismic upgrading method for steel arch bridges using buckling-restrained braces2005

    • 著者名/発表者名
      Usami, T., Lu, Z., Ge, H.B.
    • 雑誌名

      Earthquake Engineering and Structural Dynamics Vol.34

      ページ: 471-496

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 鋼橋の耐震性能照査法に関する一考察-アーチ橋による変位照査法の適用限界の検討2005

    • 著者名/発表者名
      葛漢彬, 宇佐美勉, 路志浩
    • 雑誌名

      橋梁と基礎 5月号

      ページ: 37-43

    • NAID

      40006766000

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 鋼アーチ橋に設置した座屈拘束ブレースの応答値2005

    • 著者名/発表者名
      葛漢彬, 日沖堅治, 宇佐美勉
    • 雑誌名

      土木学会地震工学論文集 第28巻

    • NAID

      130004294703

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 多径間連続高架橋への制震ブレースの導入効果2005

    • 著者名/発表者名
      葛西昭, 木戸健太, 宇佐美勉, 渡辺尚彦
    • 雑誌名

      土木学会構造工学論文集 Vol.51A

      ページ: 827-838

    • NAID

      120000975111

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A seismic upgrading method for steel arch bridges using buckling-restrained braces2005

    • 著者名/発表者名
      Usami, T., Lu, Z., Ge, H.B.
    • 雑誌名

      Earthquake Engineering and Structural Dynamics

      ページ: 471-496

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A proposal on seismic performance evaluation procedure for steel bridges - Applicability of displacement-based evaluation method2005

    • 著者名/発表者名
      Hanbin Ge, Tsutomu Usami, Zhihao Lu
    • 雑誌名

      Bridge and Foundation

      ページ: 37-43

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Demand of seismic brace dampers installed in steel arch bridges2005

    • 著者名/発表者名
      Hanbin Ge, Kenji Hioki, Tsutomu Usami
    • 雑誌名

      Journal of Earthquake Engineering (JSCE) Vol.28

    • NAID

      130004294703

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] An analytical study on the seismic behavior of multi-span continuous bridges with buckling-restrained braces2005

    • 著者名/発表者名
      Akira Kasai, Kenta Kido, Tsutomu Usami, Naohiko Watanabe
    • 雑誌名

      Journal of Structural Engineering (JSCE) Vol.51A

      ページ: 827-838

    • NAID

      120000975111

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 座屈拘束ブレースを用いた橋梁上部構造の耐震設計に関する検討2005

    • 著者名/発表者名
      前野裕文, 片桐英喜, 葛西昭, 長山秀昭, 今井誠
    • 雑誌名

      土木学会構造工学論文集 Vol.51A

      ページ: 871-878

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 二重鋼管型座屈拘束ブレースの繰り返し弾塑性挙動2004

    • 著者名/発表者名
      加藤基規, 葛西昭, 馬翔, 宇佐美勉
    • 雑誌名

      土木学会構造工学論文集 Vol.50A

      ページ: 103-112

    • NAID

      120000975107

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 制震ダンパーとしての座屈拘束ブレースの要求性能2004

    • 著者名/発表者名
      宇佐美勉, 加藤規, 葛西昭
    • 雑誌名

      土木学会構造工学論文集 Vol.50A

      ページ: 527-538

    • NAID

      120000975109

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] An analytical study on the cyclic behavior of double-tube type buckling-restrained braces2004

    • 著者名/発表者名
      Motoki Kato, Akira Kasai, Xiang Ma, Tsutomu Usami
    • 雑誌名

      Journal of Structural Engineering (JSCE) Vol.50A

      ページ: 103-112

    • NAID

      120000975107

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Required performances for bucking-restrained braces as a structural control damper2004

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Usami, Makoto Kato, Akira Kasai
    • 雑誌名

      Journal of Structural Engineering (JSCE) Vol.50A

      ページ: 527-538

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 制震ダンパーとしての座鬱拘束ブレースの要求性能2004

    • 著者名/発表者名
      宇佐美勉, 加藤基規, 葛西昭
    • 雑誌名

      土木学会構造学論文集 Vol.50A

      ページ: 527-538

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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