| 研究概要 |
本研究では,地震により大きく面外変形した鋼製橋脚損傷部材を加熱矯正した場合,加熱矯正が部材の座屈強度および終局強度にどのような影響を及ぼすのか,基本特性を把握するため,等方十字断面柱を作製し,単調載荷試験および弾塑性大変形解析を行った。実験では,まず,等方十字断面柱を単調載荷により大きく面外変形させ,これを加熱矯正し,再度単調載荷による圧縮試験を行い,双方の結果を比較検討した。結果によれば,加熱矯正した試験体は健全試験体に比べ,座屈強度は低下するが,終局強度はほとんど変化しないこと。また,座屈モードが種々変化することが明らかになった。
座屈強度低下の主要因は,加熱矯正しきれずに残存する局部的なたわみであることが明らかになったが,座屈モードが種々変化した理由は不明であり,これを明らかにするため,実験を弾塑性大変形解析によりシミュレーションした。得られた主な知見は以下の通りである。
1 健全試験体の圧縮試験をシミュレーションし,解析結果の妥当性を検証した。
2 加熱矯正しきれない残存不整のみ考慮しても,座屈モードが種々変化するなどの圧縮挙動は十分に説明できない。
3 残存不整および加工硬化に伴う降伏応力の上昇を考慮することで,座屈モード,荷重-変位関係共に,実験が精度よく再現できた。
4 加熱矯正試験体に対する圧縮試験において,座屈モードが種々変化した主要因子は,矯正しきれない残存不整と局部座屈の矯正に伴う降伏応力の上昇の2つであり,これらの兼合いで座屈モードが決まることがわかった。
他方,橋脚を模擬した構造体モデルを作製し,2軸繰返し試験を実施した。実験データは膨大であり,現在,結果を整理解析している。また,実験を弾塑性大変形解析によりシミュレーションし,性能を評価すると共に,耐震性能評価法を提案する。
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