超音層建築におけるFRP付きアンボンドブレ-ス材の開発・研究

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03650463
• 研究機関: 武蔵工業大学
• 研究代表者: 安藤 信好 武蔵工業大学, 工学部, 助教授 (80061513)
• キーワード: 合成材 / アンボンドブレ-ス / 耐力 / 靭性 / 破壊材構 / FEM解析 / 座屈 / 実用式

研究概要

本研究は、静的な加力状態下におけるこの合成材の材間の伝達機構を画像法で確認する事であった。
筆者らは、従来よりの一連の研究からこの合成材の破壊メカニズム耐力、更に弾塑性領域での力の流れを実物大の1/2〜1/3の試験体での実験結果とFEM理論解より扱ってきた。
しかし従来よりのこの方法は、表面で観察される二次元での破壊メカニズムとこの現象と矛盾しない範囲での仮定下で解析し明らかにしてきた。しかし座屈現象と途中の応力の再配分についてはある条件なしでは完壁な理論解は得られない。その為には当モアレ方によってこの合成材を三次元で直視し、裏付けすれば尚一層正解が得られる。
研究結果としては、この材が不安定、座屈するまでの鉄骨ブレ-スとR.C.被覆材間の力の伝達機構をリアルタイム的に捉え画像で示す事が出来た点であり、一部国際学会(*1)で公表した。その結果、この材が不安定、座屈するときの内部応力の挙動としてR.C.被覆材の圧縮強度、及びこの被覆材の回転性能によって耐力が左右される事が確認され、FEM解析に導入した仮定条件の妥当性を裏付ける事が出来た。即ちこの合成材にあっての大きな特注は以下に示す二次応力を作用する事である。一般論として鉄骨ブレ-スの場合、オイラ-の座屈荷重後は撓みが急増し不安定となる。ひの合成材の場合、R.C.被覆材が撓みの急増を防止すると同時に二次応力として軸力が働く事である。この力がこの材の特注であり、この二次応力を無視して耐力と応力の伝達機構を正確に把握できない。これをモアレ法で確認しFEM解析に導入できた事が大きな成果である。
これら画像演算より売た二次応力の値、及びFEM解の結果より、筆者らはこの材の耐力等を明確に実用式としての画期的な式を展開、発展する事となった(*2)。

研究成果

• [文献書誌] Nobuyoshi ANDO,Shunran TAKAHASHI: "(*1) A STUDY ON UNBONDED COMPOSITE BRACES COVERED WITH FRP" Proceeding of composite construction ASCE(Engineering Foundation Conference on Composite Construction:)Composite Construction II,. 377-382 (1991)
• [文献書誌] ANDO Nobuyoshi,YOSHIDA Keito,TAKAHASHI Shunran: "BUCKLING LOAD AND DUCTILITY OF UNBONDED BRACES RESTRAINED BY REINFORCED CONCRETE WITH F.R.P." 日本.コンクリ-ト工学協会.年次論文集.(1992)
• [文献書誌] 安藤 信好,高橋 春蘭: "FRPで被覆した長柱アンボンドブレ-スの弾塑性変形性状" 日本建築学会大会学術講演梗概集. 1657-1658 (1991)
• [文献書誌] 安藤 信好,中山 岳彦,三浦 正悟: "アンボンドブレ-スの破壊材構の研究(その1、名膏実験)" 日本建築学会大会学術講演梗概集. (1992)
• [文献書誌] 安藤 好信,吉田 競人: "アンボンドブレ-スの破壊材構の研究(その2.座屈荷重式の提案)" 日本建築学会大会学術講演梗概集. (1992)