Ultra-Low Cycle Fatigue Behavior of Steel Connections

钢连接的超低周疲劳行为

• 批准号: 22KF0014
• 负责人: 岡崎 太一郎
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KF0014/
• 关键词: 鋼構造建築物; 接合部; 破壊力学; 数値解析

本研究の目的は、大地震によって鋼構造建築物の接合部が被害を受ける過程の数値シミュレーション技術を、高度化することである。材料試験片、溶接接合部、高力ボルト摩擦接合部、耐震要素などの力学的条件が異なる試験体について、繰返し載荷実験のデータを収集する。本研究では、このうちの材料試験を実施し、極低サイクル載荷をうけた鋼材が、塑性変形を経て亀裂を生じ、亀裂の進展で劣化し、やがて急激な破断に至る過程を詳細に観察する。この実験データを用いて、地震の作用で繰返し載荷を受けた接合部が、損傷し破壊するまでの挙動を再現できる、精緻な有限要素法解析を開発する。これまでに、応力三軸度と、法線応力・せん断応力の組合せに依存するロード角が異なる形状の試験体を数種類設計した。実験は、2023年度に実施する。実験データが揃ったところで、この実験結果と照合するように、塑性変形と破壊に関連する、材料則とそのパラメータを較正する。ここで検討する材料則は、降伏条件に、移動硬化と等方硬化とロード角依存性を組み込み、破壊則に、引張塑性ひずみによる損傷の蓄積と、圧縮塑性ひずみによる損傷の回復を組み込んだ、研究者ら独自のものである。研究の展望としては、較正した材料則を、材料力学と破壊力学を組み合わせた数値解析法に組み込んで、研究代表者が実施してきた大型耐震構造実験のデータを利用して、数値解析法の信頼性と正確性を検証する。例えば、柱梁接合部や鋼材ブレースの繰返し載荷実験で観察された破断、重層ラーメン構造の振動台実験で観察された破断を、どの程度の制度で予測できるかを検証し、残された研究課題を抽出する。

The purpose of this study is to evaluate the numerical value of the damage process of the joints of steel structures during large earthquakes. Material test piece, welding joint, high strength friction joint, shock resistance factor, mechanical condition, test piece, return load, test piece In this study, the process of crack initiation, crack progression, and rapid fracture of steel materials under extremely low shear loads was investigated in detail. This paper presents the application of earthquake, the analysis of seismic load, the reconstruction of seismic damage, and the development of finite element analysis. The combination of force, triaxiality, normal force and breaking force depends on the angle and shape of the test body. In 2023, the Company implemented the following measures: The results of the experiment are consistent with the results of the experiment, and the results of the experiment are consistent with the results of the experiment. For this purpose, the material properties, yield conditions, migration hardening, etc., hardening, angular dependence, damage accumulation, compression plasticity, damage recovery, and the researcher's own efforts are discussed. Research prospects, corrections, material principles, mechanics of materials, numerical analysis, organization, research representatives, application, reliability and validity of large earthquake resistant structures For example, the failure of the steel plate at the joint of the column and beam is detected by the vibration table of the heavy layer structure, and the failure degree is detected by the system of prediction, verification and residual research.

项目成果

北京工業大学(中国)

北京理工大学（中国）