| 研究課題/領域番号 |
18K04443
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分23010:建築構造および材料関連
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| 研究機関 | 東海大学 |
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研究代表者 |
山本 憲司 東海大学, 工学部, 教授 (70311884)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 座屈解析 / 格子シェル / 引張ブレース / 非抗圧性 / 線形座屈 / 非線形座屈 / プレストレス / 線形座屈解析 / 偏在荷重 / 初期応力 / ブレース補剛 |
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| 研究成果の概要 |
圧縮力を抵抗しない引張ブレースで面内補剛した二方向格子シェルの座屈挙動を実験と数値解析により明らかにした。ブレースは座屈前変形時には外力に抵抗しないものの、座屈後変形を拘束する効果があるために比較的高い耐力を有することを、実験、数値解析ともに確認することができた。
このシェルの座屈挙動を正確に把握するには、材料非線形性と幾何学的非線形性を考慮した解析により座屈後挙動を追う必要があるが、座屈挙動を簡便にモデル化し、線形座屈解析により予測する手法を提案した。いくつかのモデルに適用し、手法の有用性を確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
二方向格子シェルを圧縮抵抗できない引張ブレースで補剛した場合でもあっても、比較的高い座屈耐力を有することを明らかにした。この事実は、通常三角形分割され煩雑な接合部を持って建設されることの多いラチスシェルを、接合部のディテールがより簡素な二方向格子シェルとすることができ、ローコストな構造形式としての普及が期待できる。
また、座屈解析の煩雑さや座屈挙動の分析が容易となるように、線形座屈解析結果を用いて座屈耐力を簡便に予測する手法を提案した。この手法は、座屈挙動の難しい引張ブレース補剛された格子シェルを構造設計するうえで大きな助力になり得る。
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