| 研究概要 |
本研究では,地振動を受ける経年劣化配管システムの動的挙動および破損形態を解析手法および実験的手法を用いて明らかにし,複数経年劣化構造を有する配管システムの耐震性を合理的に評価する手法を確立すると共に,高経年劣化配管システムにおいて設計基準の適用手法を確立することを目的としている.まず,配管系の動的応答に対する経年劣化部の局所的な塑性変形の影響を明らかにし,配管系の弾塑性応答における劣化部を有する配管要素の簡易モデルの作成方法を確立した.続いて,各種劣化構造を有する配管のモデルシリーズを作成し,各種繰り返し負荷を与える場合の配管部の荷重変位曲線を求め,配管部形状,劣化部形状,負荷履歴などの情報をもとにパターン分析を行い,近似推定式を作成するための基礎的知見を得ることができた.以上の結果をもとに,劣化部配管の簡易モデルを用いて配管系の最大応答量を予測する手法を確立した.本手法では,まず配管システムのモード解析および線形の振動心答解析を行い,配管系の有効質量,固有振動数,減衰比と地震応答の関係を求めた.続いて,既に求めた配管系の弾塑性応答と組み合わせることで配管系の最大応答量を算出する基本的な考え方を確立することができた.手法の検証を目的として,部分減肉を含むエルボ配管の両振り繰り返しによる低サイクル疲労試験について,解析結果との比較・検討を行った.結果として,破損寿命・破損箇所をかなり良い精度で予測することができた.
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