研究概要 |
本年度は次の項目について研究を進めた。 1.従来の空気膜構造物の調査と膜材料の決定:既存の空気膜構造について調査し、膜材料としてはナイロン繊維両面にゴムをコーティングしたゴム引布を選定することとした。 2.膜材料の特性試験:選定したゴム引布から切出した試験片を作成し、異方性を考慮した材料試験を行い、縦弾性係数Ex,Ey,ポワソン比Vxy,Vyx,横弾性係数Gxyを決定した。 3.標準負荷データの決定:建築学会の風荷重に関する設計指針(ECCS基準)に従い圧力分布を決定した。 4.有限要素解析プログラムの開発:変形追随型(following force)圧力に対応できるMITCシェル要素による有限要素解析コードを開発した。また弧長増分法ルーチンを完成し、リンクリング(しわ)発生後の解析も可能とした。更にチューブ半径、接続角度、要素分割数などを与えることにより自動的に二重空気膜ドームモデルを生成するプリプロセッサーを開発した。 5.二重空気膜ドームの基本形状の設計:直接微分法による感度解析法をプログラムに組込み、最急降下法によって風荷重に対し高剛性を発生するドーム形状を求めた。 6.実験との比較による解析コードの妥当性の検証:直径2m程度の半円形チューブ(チューブ経は約20cm)に0.3気圧をかけ、面内負荷及び面外負荷実験を行った。この実験結果と開発した有限要素法コードによる解析結果を比較したところ良好な一致を見た。これにより解析コードの妥当性が検証された為、チューブを積層した直径1m程度の小型ドームの実験は必要がなくなり中止した。 7.検討:以上の結果を踏まえ、次年度の大型実験へ向けての問題点を検討した。
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