限界状態を考慮した座屈補剛に関する研究

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究は鋼構造部材の座屈補剛に関連して、補剛材設計に関する限界状態を部材の限界状態に対応して設定し、各限界状態に対する座屈補剛の力学的特性を明らかにするとともに、補剛材設計に必要な物理量を抽出し、その物理量と限界状態との定量的な関係を求め、最終的に設計式を得ることを目的とする。座屈補剛の限界状態としては圧縮材の曲げ座屈、曲げ材の横座屈に対応する座屈耐力補剛、終局耐力設計時の限界耐力に対応する全塑性限界耐力補剛、耐震設計時の指標となる限界変形能力補剛を設定する。各限界状態補剛に対して、補剛間隔・必要補剛剛性・強度(軸剛性、曲げ剛性、捩れ剛性)を決定するとともに補剛形式、補剛材設計詳細にまで言及する。対象とする部材は圧縮材、曲げ材である。数値解析はポテンシャルエネルギーの停留原理に基づく限界要素法解析で、補剛材の強度・剛性に対応する物理量を補剛点に入力して、その弾塑性挙動を追跡している。補剛点で無限大の強度と剛性を持つ状態に対応する部材の耐力あるいは変形能力を、いわゆるフルブレースと考え、それと同等の効果が得られる補剛材剛性・強度を求めている。得られた結果は各限界状態に対して必要剛性・強度と補剛性で纏めている。必要補剛力はこれまでの結果より大きめになっており補剛力の規定にたいする再検討が必要であろう。変形能力限界に対する補剛材設計では基本的に全塑性限界を確保する補剛材設計をすれば変形能力は確保できる。