| 研究課題/領域番号 |
03402041
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
西野 文雄 東京大学, 工学部, 教授 (90010777)
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| 研究分担者 |
岩熊 哲夫 東北大学, 工学部, 助教授 (60120812)
山口 栄輝 東京大学, 工学部, 助教授 (90200609)
堀井 秀之 東京大学, 工学部, 助教授 (10181520)
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| キーワード | 骨組鋼構造物 / 設計 / 耐荷力 / 有効座屈長 / 固有値解析 / 幾何学的非線形 / 初期不整 |
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| 研究概要 |
昨年度提案した等価初期不整を用いた弾性有限変位解析による耐荷力算定法についてさらに検討を加えたが、複雑な骨組構造物への適用性において若干問題の生じることが明らかとなった。そこで新たに、幾何形状に関する初期不整や残留応力等の影響を弾性係数により考慮することを提案し、柱の耐荷力曲線からそのための弾性係数を定めた。この手法では、幾何学的非線形性のみならず、材料の非線形挙動をも考慮に入れた解析が必要となるが、この場合の材料非線形性はそれほど強くなく、厳密な解析に比較すれば、はるかに計算コストの低い算定法となっている。また、解析に際して必要な幾何形状の初期不整はシステマチックな方法で決定することが可能であり、先に提案した手法の問題点を克服している。梁一柱部材や簡単なラーメン等の解析によりその精度は検討したが、十分に満足ゆく結果を得ており、今後は、より実際的な骨組講造物を対象に検討を加える予定である。
こうした耐荷力算定法を立体骨組に拡張するには3次元梁一柱部材の有限変位解析用プログラムが必要となる。この場合ねじれの取扱いが重要となるが、本研究では連続体力学理論に基づき、3次元梁一柱有限要素を開発した。この要素の妥当性は、有限変位解析および固有値解析により検証した。今後はこの要素を用いて、2次元挙動を対象に提案した耐荷力算定法の拡張を行う。
またこの研究に関連し、釣合径路追跡において非常に有効な孤長法の研究を、計算効率の面から行った。孤長制御式の導入に伴う接線剛性行列の非対称化の問題は、スカイライン法に適用により簡単に処理できることを指摘し、さらに初期値の与え方についても検討を加えた。
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