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1995年兵庫県南部地震では、冷間成形角形鋼管柱の柱梁接合部近傍での破断が多数生じた。この破断を防止するためには、延性破断、脆性破断を問わず、柱梁接合部近傍の柱の応力状態を正しく把握する必要がある。この把握のためには、ダイヤフラムによる拘束効果の影響や、局部座屈の発生・進展に伴う応力分布の変動の影響などを評価する必腰がある。本研究は、繰返し曲げ試験を行って、ひずみ履歴を測定し、その結果から応力履歴の算出を試みたものである。
初年度と次年度は、溶接組立て後に焼準した試験体を用いた。アズロール材では断面内で機械的性質が不均一で、扱いに困難が生じるために、研究の第一段階として、焼準を施した。この実験により、ダイヤフラムの拘束効果の影響を確認するとともに、局部座屈の影響を把握した。
最終年度ではアズロール材を対象に実験を行って、焼準材と同じくダイヤフラムの拘束効果を確認し、また、局部座屈の発生により応力分布に変調をきたすことを確認した。しかし、ひずみ履歴から応力履歴を算出することや、断面内で機械的性質が不均一であることの考察は、いま少しの時間を要する状況にある。一方、過去に行った同様の試験結果をもとに、完全弾塑性体を仮定しロイスの方程式に従うものとして、ひずみ履歴から応力履歴を算出することを試みた。その結果、鋼管表面では、破断に影響を与える三軸応力度は小さいと結論づけられた。また、局部座屈が生じないものとして有限要素法による解析を行った。その結果、最大の三軸応用力度は断面の内部で生じることが判明した。
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