| 研究課題/領域番号 |
25420568
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
原田 幸博 千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10272791)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 方杖 / 耐震改修 / 鉄骨造建物 / せん断降伏 |
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| 研究実績の概要 |
1. せん断降伏型靭性方杖部材の力学モデルの構築
申請者が提案する「せん断降伏型靭性方杖部材」の力学挙動について、昨年度までの繰り返し載荷実験結果を分析し、同方杖部材の力学的挙動を表現できる力学モデルを構築した。具体的には、せん断降伏するストラット部を曲げ変形する線材に、局所的な曲げ変形を示す方杖部材フランジ部を回転バネにモデル化し、それらを連結して方杖部材の全体的な軸力-軸方向変形関係を表現できる力学モデルを提案している。
2. せん断降伏型靭性方杖部材の低サイクル疲労性能の検証
同方杖部材の繰り返し載荷実験においては、最終的にはせん断降伏するウェブ内のストラット端部に延性き裂が発生して方杖部材が耐力を失うような終局状態を示した。このような終局状態に至るまでに、方杖部材がどの程度の塑性変形能力(エネルギー吸収能力)を発揮できるのかを解明しておくことが、今後の実用化に向けて必要である。そこで、鋼材レベルでの低サイクル疲労試験結果とストラット端部のひずみ履歴から靭性方杖部材の低サイクル疲労性能を推定できるのではないかを考え、昨年度実施した靭性方杖付き部分架構の繰り返し載荷実験で得られた靭性方杖ストラットのひずみデータを分析し、靭性方杖部材の破壊時までの累積損傷度を算定した。その結果、ストラット端部の2軸ひずみ状態から得られる相当ひずみと鋼材の低サイクル疲労曲線から靭性方杖部材の低サイクル疲労性能が精度よく推定できることが確かめられた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
実績概要の「1. せん断降伏型靭性方杖部材の力学モデルの構築」については、具体的な力学モデルの構築ならびに力学モデルにより得られる軸力-軸変形関係の実験結果との照合作業が概ね済んでおり、同内容をまとめた論文を作成中である。「2. せん断降伏型靭性方杖部材の低サイクル疲労性能の検証」についても、昨年度実施の部分架構繰り返し載荷実験結果を用いた検証作業が済んでおり、同検証内容を含む本研究結果を既に国際会議論文として投稿して採択が決定している。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の研究においては、本研究で提案する制震方杖の実用性検証に重点を置くこととしたい。具体的には、近年出版された「鋼構造制振設計指針」を参照し、関連する鋼材系制震ダンパーの設計法などに適用可能な形で本研究をまとめたいと考えている。
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