鉄骨架構における半剛柱梁接合部の3次元的挙動を表現可能なマクロモデルの開発

• 研究課題/領域番号: 24K07746
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分23010:建築構造および材料関連
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 原田 幸博 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (10272791)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2026年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: 鉄骨構造 / 柱梁接合部 / 半剛接合 / マクロモデル

研究開始時の研究の概要

中空鋼管柱梁接合部を骨組構造解析時にモデル化する際、鋼管壁の局所変形による梁端回転挙動を材端回転バネとしてマクロモデル化するのでは梁端接合部の3次元的な挙動を正しく表現できない。この問題を解決するべく、鋼管断面を変形可能な要素と捉えるcross-section componentという要素モデルを提案し、中空鋼管柱梁接合部のモデル化に有効であることを示した。本研究では、この要素モデルをH形断面柱-梁接合部にも適用できるよう拡張し、汎用的な構造要素として確立させることを目指す。本研究の成果はオープンソースな構造解析ソフトウェア上で実装し、世界中の技術者・研究者が使用可能とすることを目指す。