| 研究概要 |
強震時において柱脚部などの鉄骨接合部は複雑な応答性状を示し,変形・崩壊モードも様々である。典型的な柱脚形式を採用した場合,ボルトの損傷によりエネルギー吸収性能に乏しい状況になること,さらにベースプレートが損傷するモードの場合は,地震後の修復性に影響を及ぼすことが懸念される。そこで,ボルトやベースプレートを損傷させず,汎用性のある別の接合要素を用いて耐震性能を向上させるために,通常のボルト接合部において使用される平座金の代わりに皿ばね座金を使用した新しい鉄骨接合工法を提案した。この接合部は,ばね鋼材に繰返し塑性変形を負担させて,地震終了後にばね特性により建物が地震前の状態に復帰するような接合部を実現させることを目的とする。
そこで,耐震要素となる皿ばね座金単体が,地震時にどのような弾塑性挙動を示すかを把握するため,形状寸法をパラメータとした要素試験体に対する実験を行った。結果よりどう接合要素のばね特性を把握し,形状寸法との関係を明らかにした。また,接合要素に対する数理モデルによる理論的考察,ならびに有限要素法シミュレーションによる数値解析的考察により,実験結果の詳細な分析を行った。
さらに,この種の接合要素を用いた接合部試験体を製作し,構造実験を行った。地震時における弾塑性挙動を明らかにするとともに,ばね特性が発揮される条件を明らかにした。また,接合部全体の数学モデルを提案し,実験結果と比較してその適用性と有効性を確認した。
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