鋼構造建物の崩壊解析と完全崩壊特性の評価

兵庫県南部地震の被害は甚大であり,以降,建物の耐震性能を明確にし,その性能を確実に満足することを目指した性能設計の実現が急がれている.これらの現状を鑑み,性能設計の崩壊挙動特性を明確にし,実験的資料を蓄積する目的で,昨年度は梁の完全崩壊実験を実施した.その実験で,米国において実設計で用いられている梁フランジの一部を切り欠いたRBS工法梁の横座屈挙動についても検証した.すでに精度を検証している大たわみ解析法を用いて,繰り返し載荷を受けるRBS工法梁の横座屈特性を示し,十分な耐力を有する横補剛間隔を検討した.RBS工法梁は,断面が部分的に削られているため塑性域がその周辺に留まること,載荷荷重も小さいことなどから,標準梁と同程度の補剛間隔80i_yよいことを示した.また,圧縮側フランジを取り出した簡単なモデルを用いてその理由についても検討した.この解析では局部座屈を考慮していないため,局部座屈を考慮できる汎用非線形有限望素法解析プログラムを用いて,繰返し載荷下で,先に示した横補剛間隔で十分な耐力を有する幅厚比について検討した.繰り返し載荷,大きな材端回転角振幅0.045radを想定したことから,現行規準の幅厚比よりも厳しい幅厚比が要求されることを示し,その必要幅厚比はフランジ幅厚比5.5,ウェブ幅厚比60以下であれば全塑性モーメント以上の最終耐力を確保できることを示した.一方,載荷振幅が小さく繰り返し回数が増えた場合,要求される幅厚比は,フランジ幅厚比6.5,ウェブ幅厚比60以下に緩和されることを示した.また,スラブの効果や490N級鋼の幅厚比についても示した.さらに,幅厚比の大きさによって,局部座屈,横座屈あるいは両座屈の連成が耐力劣化の主原因となることを示した.実験と解析を用いて,梁の不安定挙動に着目し,繰返し載荷を受ける梁が十分な耐力を有するために必要な横補剛間隔,幅厚比について検討し,その大きさを提示した.

兵庫県南部地震の被害は甚大であり,以降,建物の耐震性能を明確にし,その性能を確実に満足することを目指した性能設計の実現が急がれている.これらの現状を鑑み,性能設計の崩壊挙動特性を明確にし,実験的資料を蓄積する目的で,昨年度は梁の完全崩壊実験を実施した.その実験で,米国において実設計で用いられている梁フランジの一部を切り欠いたRBS工法梁の横座屈挙動についても検証した.すでに精度を検証している大たわみ解析法を用いて,繰り返し載荷を受けるRBS工法梁の横座屈特性を示し,十分な耐力を有する横補剛間隔を検討した.RBS工法梁は,断面が部分的に削られているため塑性域がその周辺に留まること,載荷荷重も小さいことなどから,標準梁と同程度の補剛間隔80i_yよいことを示した.また,圧縮側フランジを取り出した簡単なモデルを用いてその理由についても検討した.この解析では局部座屈を考慮していないため,局部座屈を考慮できる汎用非線形有限望素法解析プログラムを用いて,繰返し載荷下で,先に示した横補剛間隔で十分な耐力を有する幅厚比について検討した.繰り返し載荷,大きな材端回転角振幅0.045radを想定したことから,現行規準の幅厚比よりも厳しい幅厚比が要求されることを示し,その必要幅厚比はフランジ幅厚比5.5,ウェブ幅厚比60以下であれば全塑性モーメント以上の最終耐力を確保できることを示した.一方,載荷振幅が小さく繰り返し回数が増えた場合,要求される幅厚比は,フランジ幅厚比6.5,ウェブ幅厚比60以下に緩和されることを示した.また,スラブの効果や490N級鋼の幅厚比についても示した.さらに,幅厚比の大きさによって,局部座屈,横座屈あるいは両座屈の連成が耐力劣化の主原因となることを示した.実験と解析を用いて,梁の不安定挙動に着目し,繰返し載荷を受ける梁が十分な耐力を有するために必要な横補剛間隔,幅厚比について検討し,その大きさを提示した.