| 研究課題/領域番号 |
03452220
|
|---|
| 研究機関 | 東京工業大学 |
|---|
研究代表者 |
和田 章 東京工業大学, 工業材料研究所, 教授 (90158684)
|
|---|
| 研究分担者 |
山田 貴博 九州工業大学, 情報工学部, 助手 (40240022)
坂田 弘安 東京工業大学, 工業材料研究所, 助手 (80205749)
|
|---|
| キーワード | 動的解析 / 非線形数値解析 / 鋼構造 / 大スパントラス構造 / 個材座屈 |
|---|
| 研究概要 |
本研究は近年特に能力の高まったコンピュ-タ-技術の利用を前提として大地震時において建築構造物が崩壊するまでの挙動を数値解析により明らかにすることを目的としたものである。
今年度は、当研究室で既に保有している鉄骨構造の高精度弾塑性静的解析プログムを基に動的解析プムグラムを開発した。解析の基本は、材料の応力一歪関係を基にポテンシャルエネルギ増分の停留原理を用いて剛性マトリックスを作成し、回転自由度を消去して並進自由度のみからなる運動方程式を解く方法によった。各時間増分毎に、加速度・速度・変位をNewmark β法により時間積分して求め、回転自由度を復活させた後、増分変位、増分歪、全応力を計算して、節点位置修正を繰り返すことによって計算を進めた。
本プログラムを用いて主に2例のトラス構造物の解析を行った。
1.大きな軸力を受けるトラス部材が、振動する構造物中で共振現象を起こすときの挙動を調べるために、両端を単純支持した一本の鋼構造部材に圧縮力と横方向の振動を与えた場合について非線形数値解析を行った。その結果、非減衰系で圧縮力を受ける部材が共振する場合、正負繰り返しの漸増変形によって部材が終局モ-メントを有するに至り、その瞬間に大きな変形が生じ、部材耐力は低下すること等がわかった。
2.一方向大スパン複層円筒トラス構造物を部材の各節点に質量を設け全自由度を考慮したモデルを用い、部材の軸力‐軸伸縮関係に座屈を考慮した地震応答解析を行って、ア-チ脚部のみが支持された構造物では、上下地震動よりも水平地震動に対する応答が大きくなるなどの現象を明らかにした。
3.鋼構造骨組以外の構造物の非線形挙動の解明に関する研究も続行中である。
|
