固有値解析に基づく有効座屈長を用いた骨組構造物の設計の精度と実務に対する応用

1986 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 60850087
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 堀井 秀之 東大, 工学部, 助教授 (10181520)
• 研究分担者: 長谷川 彰夫 東京大学, 工学部, 助教授 (50024360) ; 藤野 陽三 東京大学, 工学部, 助教授 (20111560)
• キーワード: 骨組構造物 / 座屈 / 耐荷力 / 固有値解析 / 有効座屈長 / 設計基準

研究概要

研究初年度の成果をふまえて、解析プログラムの開発と設計手法の検討を行い以下の成果を得た。
1)将来の設計手法のあるべき姿について検討し、新しい設計体系に移行する際に問題となる点について考察した。現行の設計示方書においては、構造物の非線形な挙動については設計示方書の県で対処し、設計者には線形計算のみを課している。示方書による対応には自ずと限界があり、様々な条件下で常に合理的な設計を行えるとは言い難い。今日の計算機の急速な普及と能力の向上、及び構造解析プログラムの信頼度の向上を考えると、近い将来には設計者に非線形計算を要求する設計体系へ移行することが考えられる。そこでは設計者に非線形応答解析を課す設計思想と、過渡期的設計法として設計者に固有値解析による有効座屈長の計算のみを要求する設計思想がありうる。ここでは両設計手法を具体的な例を用いて比較し、それぞれの持つ有利性・問題点を調べた。
2)1)で述べた検討に必要となる立体骨組構造物の構造解析プログラムを開発した。このプログラムは固有値解析を行う一方、非線形応答を追跡し、耐荷力を求めるものであるが、剛性方程式を線形化した上、座標の更新を行わないという最も簡単な非線形解析プログラムである。その精度は実用上十分なものであることが検証されている。このプログラムは設計者が行う非線形解析を想定して開発されている。設計者に非線解析を要求する場合、その非線形計算が簡略で理解し易く、計算時間の短いものでなくてはならない。ここで開発されたプログラムはこのような要求を満足するものであると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] A.Hasegawa;K.K.Liyanage;F.Nishino: Journal of the Faculty of Engineering,the University of Tokyo(B). 【XXXVIII】. 19-78 (1986)
• [文献書誌] A.Hasegawa;A.Abo;M.Mauroof;F.Nishino: Structural Eng./Earthquake Eng.,JSCE. 3. 363 -372 (1986)
• [文献書誌] A.Hasegawa;T.Iwakuma;K.K.Liyanage;F.Nishino: Structural Eng./Earthquake Eng.,JSCE. 3. 477 -480 (1986)
• [文献書誌] T.Matsuno;A.Hasegawa;F.Nishino: Structural Eng./Earthquake Eng.,JSCE.
• [文献書誌] A.Hasegawa;T.Sakamoto;N.Sato: Structural Eng./Earthquake Eng.,JSCE.
• [文献書誌] 大庭孝之,長谷川彰夫,西野文雄: 土木学会第41回年次学術講演会講演概要集. 1. 151-153 (1986)