| 研究概要 |
本研究は変断面構造の柱に着目して鋼製橋脚の非弾性地震応答解析を実施し,その断塑性応答性状を究明したものである.研究概要は以下のとおりである.
1.橋脚の地震応答解析
まず,汎用FEMコードMARCを用いて,2方向の水平地震動を受ける柱の地震応答解析を行い,2軸曲げが作用する柱の塑性ひずみ(軸ひずみ,曲率)の累積性状を調べた.変位および累積塑性ひずみは,1方向の地震動を受ける場合に比べて,著しく大きくなる傾向にあった.また,抵抗断面力の小さい柱の上部断面で塑性変形を認めると損傷が大きくなることがわかった.
また,これまでに提案した解析手法を用いて,門形ラーメンの地震応答解析も実施し,はり部材がせん断崩壊するときの柱部材の損傷メカニズムを明らかにした.
2.テーバー付き柱基部を採用したときの非弾性地震応答性状
上記の結果を踏まえて,抵抗断面力の大きな柱基部内に塑性変形を分散して損傷を小さく押さえるために,テ-パ-付き柱基部構造を数値解析と実験によって検討した.すなわち,
(1)フランジ幅と腹板高さ,あるいは,変厚鋼板を組み合わせて,柱基部をテ-パ-構造とすると,塑性変形が柱基部内で分散して,その累積による局部座屈の損傷をかなり小さくできる可能性がある.
(2)このとき,塑性ひずみの累積が著しくなると,柱基部内のフランジ全域にわたって局部座屈が発生するため,柱基部内での捕剛構造を検討して,最終的にどの箇所に局部座屈を発生させるかを制御することが今後の課題である.
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