鉄骨接合部の限界状態の定量化とそれに基づく骨組設計法

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07305025
• Section: 総合
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 高梨 晃一 千葉大学, 工学部, 教授 (60013124)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森田 耕次 千葉大学, 工学部, 教授 (20057227) ; 中島 正愛 京都大学, 防災研究所, 助教授 (00207771) ; 桑村 仁 東京大学, 工学部, 助教授 (20234635) ; 上谷 宏二 京都大学, 工学部, 教授 (40026349) ; 大井 謙一 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (90126003)
• Keywords: 鋼構造 / 骨組の崩壊挙動 / 半剛接合部 / 溶接接合部 / 脆性破壊 / 高力ボルト / 限界状態 / 地震応答実験

Research Abstract

本研究計画は、鉄骨接合部をとりまく設計環境が大きく変わろうとしているこの時期に、鉄骨接合部の限界状態を見直して定量化し、接合部性能に基づく合理的な骨組設計法の提案を目的としている。本年度では、昨年度に行った既往研究成果の調査結果に基づいて、重点的に溶接接合部の高速載荷実験、合成構造接合部の強度と変形性能に関する載荷実験、角形鋼管の脆性破壊実験および接合部パネルの載荷実験を行った。溶接接合部の高速載荷実験では、接合部の形状、載荷速度と接合部の温度をパラメータとしており、溶接部の破壊性状に対する歪み速度や試験体が置かれた環境の温度などの影響を検討している。また、新たに得られた実験結果を加えて、接合部の強度と変形性能に関するデータベースを整備している。一方、数値解析では脆性破壊を伴う骨組の地震応答性を明らかにするため、破断要素モデルとして代表的なものを想定し、その破断要素モデルが組み込まれた骨組モデルの動的応答を的確に追跡できる数値解析法を構築した。この数値解析法を用いて、破断を伴う鋼構造骨組の地震応答を追跡し、十分塑性変形し破断が生じない場合の応答と比較しながら、接合部の破断が骨組の変形応答やエネルギー吸収に及ぼす影響を検討している。なお来年度から脆性破壊現象の実験、高力ボルト接合部の実験を続行するとともに、実大鉄骨造梁柱接合部および合成構造梁柱接合部の2方向載荷実験を行う。各種接合部のモデリング方法ならびに具体的な各種骨組解析法における取扱い法などのマニュアルを作成し、接合部を含む骨組の限界状態設計法、耐震診断法などについて総合的にまとめ、国内研究集会を開催して成果を報告する予定である。

Research Products

• [Publications] 大井謙一: "Sub-structuring Pseudo-dynamic Test on Semi-rigidly Jointed Steel Frames" Proceedings of the 11WCEE. (1996)
• [Publications] 高梨晃一: "Substructuring On-line Test on Industrial Buildings" Proceedings of the 11WCEE. (1996)
• [Publications] 林暁光: "ブレース付き2層半剛接鉄骨骨組の地震応答実験" 日本建築学会大会. 571-572 (1996)
• [Publications] 桑村仁: "熱サイクルを受けた800Mpa鋼の破壊特性-延性破壊遷移-" 日本建築学会構造系論文集. 484. 101-109 (1996)
• [Publications] 中島正愛: "柱はり接合部破断が鉄骨造建物の地震時応答に及ぼす影響" 日本建築学会大会. 733-736 (1996)
• [Publications] 上谷宏二: "梁端部の脆性破壊を伴う鋼構造骨組の地震応答" 日本建築学会構造系論文集. 489. 77-86 (1996)
• [Publications] 大井謙一: "鋼構造接合部の力学性能と設計法,1編2節「半剛接合部」" 日本建築学会, 11 (1996)