薄板軽量形鋼における座屈現象と相互拘束効果の関連性解明と構造性能評価法の確立

• 研究課題/領域番号: 24K17390
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分23010:建築構造および材料関連
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 三井 和也 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 助教 (60862224)
• 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: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2026年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2024年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 薄板部材 / 座屈現象 / 相互拘束効果 / 最大耐力 / 変形性能

研究開始時の研究の概要

薄板軽量形鋼は2.3 mm未満の鋼板を用途に応じた最適形状に加工した形鋼部材であるが，その断面形状に応じて局部座屈やゆがみ座屈といった特異な座屈現象が発現する．この座屈現象を精緻に予測する耐力式は定式化されていない．定式化に至らない要因は，「相互拘束効果」と呼ばれる現象にある．本研究では，断面形状，境界条件や応力状態を変数とする構造実験と有限要素法数値解析を行い，断面形状に応じて変化する相互拘束効果が座屈耐力や座屈モードに及ぼす影響を解明することを目的とする．種々の条件により変化する相互拘束効果を一般化した普遍的な力学モデルを提案し，力学モデルに基づいた高精度な座屈耐力の設計体系を構築する．