鋼構造物の崩壊過程に関する理論的研究

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鋼構造部材及び骨組に着目し、これが完全崩壊に至るまでの挙動を解析するための理論及び技術的方法を確立するという本研究の主題に沿って、研究遂行の道筋を3段階に分割して研究を進め、下記の研究成果を得た。(1)構造の崩壊過程を律する法則の把握:単調載荷過程における構造の崩壊とはどのようなものであるかは微視的には分かっていたのであるが、これを巨視的にいかに表現するかを見出すことが主たるテーマであった。研究の結果、崩壊が発生するか否かに依らず、単調載荷とはある種の巨視量が増え続ける過程に他ならないのではないかという仮説をほぼ立証し得た。崩壊が発生する時の正しい負荷経路とはこのパラメータが減らない方向であると解釈した。(2)プログラムコードの開発:単調載荷過程における構造局部の負荷・除荷の別は上記の単調載荷仮説によって判定できる。このアルゴリズムを骨組構造解析プログラムに組み込み、崩壊過程追跡プログラムを作成した。(3)ケーススタディの蓄積:作成プログラムを実用上重要な下記2例の構造崩壊問題に適用してケーススタディを積み重ね、理論の有効性を数値実験的に検証すると共に、不安定な部材ないしこれを含む骨組の挙動特性の一端を明らかにした。1)円形鋼管柱部材の局部座屈後の挙動2)鋼ラーメン架構の火災高温時における崩壊挙動