| 研究課題/領域番号 |
62550329
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
土木構造
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| 研究機関 | 山梨大学 |
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研究代表者 |
深沢 泰晴 山梨大学, 工学部, 教授 (90020354)
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| 研究分担者 |
岡村 美好 山梨大学, 工学部, 助手 (50162889)
杉山 俊幸 山梨大学, 工学部, 助教授 (50143954)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
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| 研究課題ステータス |
完了 (1988年度)
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| 配分額 *注記 |
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1988年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1987年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
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| キーワード | 極限解析 / 薄肉はり / 剛体ーばねモデル / 離散系モデル / 有限変位解析 / 剛体一ばねモデル / 薄肉剛体モデル / 薄肉骨組構造 / 有限極限解析 / 剛体-ばねモデル |
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| 研究概要 |
鋼骨組構造の極限強度の評価法の開発の一環として、本研究では川井によって構造物の極限解析用として開発された剛体ーばね系モデルのコンセプトを薄肉断面材の3次元的不安定挙動を含む終局状態の解析に応用した。
提案した解析用モデルは、有限個の薄肉剛体要素と、断面上に一様に分布し相隣る剛体要素間を連結する垂直ばねとせん断ばねからなるばね系要素とによって構成される。従来、剛体ーばね系モデルの薄肉材への適用においては、曲げねじれによる断面の反り現象の取扱いがあい路となっていたが、ここでは対応する薄肉材の変位場の差分表示を用いることによって、モデルの有限変位場を近似的に導出した。これに基づき仮想仕事式により増分形式の線形化剛性方程式を導くなど、解析に必要な定式化を行った。
このような離散化モデルによる解析の具体的な適用例として、次のような薄肉材の代表的なケースについて数値解析を行った。
(1)曲げとねじりを受ける薄肉材の弾性解析
(2)曲げと軸力を受ける薄肉はりの弾性横倒れ座屈解析
(3)曲げとねじりを受ける薄肉材の弾ー塑性解析による崩壊状態の追跡
(4)曲げを受ける薄肉はりの弾性ー塑性横倒れ座屈解析
(5)有限変位解析による座屈後挙動のような大変位問題の解析
弾性解析においては、本研究の定式過程の検証を行うとともに、解の精度・収束性を支配する諸要因の影響特性を把握した。また、座屈問題を含む弾ー塑性解析においては、とくに低自由度の解析による極限耐力の概算値の簡易算定法としての有効性を調べた。それらの結果は全体的にほぼ満足のいくものであり、ここに提案した薄肉剛体ーばね系モデルが、鋼構造部材や鋼骨組構造のねじりをともなう極限状態の解析モデルとして、今後その威力を発揮していくものと考えられる。
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