損傷抑制機構をもつ鋼構造柱脚の開発と耐震性能評価

具有损伤控制机制及抗震性能评价的钢结构柱底座开发

• 批准号: 18760419
• 负责人: 長江 拓也
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760419/
• 关键词: 鋼構造; 柱脚; 損傷抑制; 摩擦抵抗

現行の設計指針類での露出柱脚の終局せん断特性の評価では,露出柱脚ベースプレートと基礎モルタルの摩擦による最大耐力とアンカーボルトのせん断耐力のうち大きい方を柱脚せん断耐力としている。柱脚負担せん断力が最大摩擦耐力に達し,すべりが生じたのちも一定の摩擦抵抗力が保持されるならば,適切なモデル化を通して強度の加算も可能と考えられるが,実験的裏づけが不足しているため,現状の評価では一旦すべりが生じたのちの摩擦抵抗は考えていない。摩擦係数にして0.5を超えるせん断耐力が安定的に発揮されるとすれば,アンカーボルトのない柱脚,つまり基礎に緊結しない柱脚の可能性や,鋼とモルタルをダンパー材料として用いる損傷制御型柱脚の現実味がおびてくる。本研究はでは,露出柱脚と基礎モルタル間の摩擦実験システムを振動台上に構築し,鋼とモルタル間に動的な多数回繰返しすべりを生じさせることで,すべり進行時における動摩擦抵抗を検証した。得られた知見は以下に示すとおりである。(1)静止摩擦係数:多数回の繰返しすべりに対して静止摩擦係数は常に安定していた。入力波の振幅と振動数に依存せず,静止摩擦係数はほぼ一定であり,実験値の平均値は0.78であった。(2)動摩擦係数:本加振条件下における,すべり時の動摩擦係数は静止摩擦係数と等しく,すべり進行時における摩擦抵抗力は一定となった。つまり,水平外力は静止摩擦を経て,すべり出した後も同等の摩擦抵抗を発揮する。これは,露出柱脚のせん断耐力をアンカーボルトのせん断耐力と摩擦抵抗力の足し合わせによって評価することの可能性を示唆するものである。(3)数値解析による摩擦挙動の再現:すべり時の動摩擦係数を一定と仮定した剛塑性モデルを用いる数値解析では,ほぼ実験で得られた摩擦係数において実験結果のすべり応答を再現でき,すべり応答を通して解析から与えられる動摩擦係数が鋼構造接合部設計指針等で用いられる摩擦係数0.5を上まわることを確認した。

Current の design pointer class で の show column foot の final せ ん fault feature の review 価 で は, reveal the column foot ベ ー ス プ レ ー ト と based モ ル タ ル の friction に よ る maximum endurance と ア ン カ ー ボ ル ト の せ ん broken endurance の う ち big き い party を column foot せ ん broken endurance と し て い る. Column foot burden せ endurance に が maximum friction ん power for し, す べ り が raw じ た の ち も の friction resistance が keep さ れ る な ら ば, appropriate な モ デ ル change を tong し て intensity is の も possible と え ら れ る が, be 験 in づ け が insufficient し て い る た め, status quo の review 価 で は once す べ り が raw じ た の ち の は friction resistance test え て い な い . Friction coefficient に し て 0.5 を super え る せ ん broken endurance が stability に 発 swing さ れ る と す れ ば, ア ン カ ー ボ ル ト の な い column foot, つ ま り based に tight knot し な い column foot の possibility や, steel と モ ル タ ル を ダ ン パ ー material と し て in い る damage suppression type column foot の now be taste が お び て く る. This study は で は, revealing column foot と foundation モ ル タ ル の friction between be 験 シ ス テ ム に build し を vibration bench, steel と モ ル タ ル に moving between な most Qiao return back し す べ り を raw じ さ せ る こ と, で す べ り during に お け る friction resistance を 検 card し た. It is known to られた that the following に shows すとお られた である. (1) Coefficient of static friction: For most return cycles, the coefficient of static friction of <s:1> すべ に に is always に stable compared to the て coefficient of static friction. The amplitude of the input wave is と, the number of vibrations is に dependent on せず, the coefficient of static friction is ほぼ ほぼ and definitely であ <e:1>, and the experimental value is <s:1> the average value is 0.78であった. : (2) the kinetic friction coefficient under the condition of the vibration and に お け る, す べ り when の と は static friction coefficient, friction coefficient し く, す べ り during に お け る friction resistance は certain と な っ た. Youdaoplaceholder0 ま ま, horizontal external force ま, static friction を, て,すべ, and after <s:1> た, <s:1> equal <s:1> frictional resistance を occurs する. こ れ は, revealing the column foot の せ ん broken endurance を ア ン カ ー ボ ル ト の せ ん endurance と friction resistance の broken foot し close わ せ に よ っ て review 価 す る こ と を の possibility in stopping す る も の で あ る. (3) the numerical analytical に よ る friction 挙 dynamic の reappearance: す べ り を の frictional coefficient when certain と 仮 set し た rigid-plastic モ デ ル を with い る the numerical analytical で は, ほ ぼ be 験 で have ら れ た friction coefficient に お い て be 験 results の す べ り 応 answer を reappearance で き, す べ り 応 answer を tong し て parsing か ら and え ら れ る が steel structure joint friction coefficient pointer The で is confirmed by using the を られる friction coefficient of 0.5 on を まわる とを とを とを とを.

项目成果

鋼構造露出柱脚と基礎モルタル間の摩擦性状に関する振動台実験

裸露钢结构柱底座与基础砂浆摩擦特性振动台试验

• 发表时间: 2008
• 期刊: 日本建築学会構造系論文集 No.629
• 作者: 池永昌容;長江拓也;ジェイソン マコーミック;勝尾美香;中島正愛
• 通讯作者: 中島正愛

鋼構造露出柱脚におけるベースプレートと基礎モルタル間の摩擦抵抗

裸露钢柱底座底板与基础砂浆间的摩擦阻力

• 发表时间: 2006
• 期刊: 日本建築学会構造系論文集 No.606
• 作者: 長江拓也;池永昌容;中島正愛;吹田啓一郎
• 通讯作者: 吹田啓一郎