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繰返し曲げを受ける角形鋼管柱の塑性変形性能評価

方钢管柱反复弯曲塑性变形性能评价

基本信息

批准号：
23560688
负责人：
安井信行
金额：
$ 3万
依托单位：
Nagasaki Institute of Applied Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23560688/
关键词：
角形鋼管柱局部座屈累積塑性回転角幅厚比

项目摘要

本研究は鋼構造骨組の柱に大地震を想定した0.03rad程度の一定振幅の部材回転角を繰返し作用させた場合の挙動を把握し,幅厚比と累積塑性回転角の関係を明示するとともに,設計に適用可能な式を提示することを目的としている.平成24年度は,幅150mmで板厚が9.0,6.0,4-5mm,幅125mmで板厚が6.0,4.5,3.2mm,幅100mmで板厚が4.5,3.2,2.3mの計9種類の角形鋼管柱(幅厚比は16.7～43.5)の繰返し載荷実験を合計49体実施した.軸力比は現実的な軸力の範囲である0.1,0.2,0.3とし,細長比は基本を約30とし,一部に約20と約40を加えた.繰返し載荷の実験結果から,材端モーメントが全塑性モーメントに低下するまでの累積塑性回転角と幅厚比の関係が得られ,軸力比と幅厚比が大きいほど累積塑性回転角は小さくなる結果を得ている.なお,平成25年度に実施する予定の試験体も24年度に前倒しで実施した.実験と平行して有限要素解析を行ったが,繰返し履歴則の制約のため繰返しの実験結果と解析結果の対応が十分な精度で得られなかった.そのため,平成24年度には実験に用いる試験体数を増やし,実験結果から得られるデータを増やすと伴に,解析は角形鋼管柱の局部座屈を表現できる独自の解析プログラムを用いて幅厚比17から50までの角形鋼管柱が0.03radの繰り返し部材回転角を受ける場合の累積塑性回転角を求めた.解析結果と実験結果から多くのデータが得られ,これらのデータを回帰することにより,軸力比0.1,0.2,0.3の3種類の軸力比に対して幅厚比と累積塑性回転角の関係を与える式を角形鋼管柱の塑性変形性能として求めた。ここで求めた塑性変形性能を与える式は,角形鋼管柱を有する建物が大地震により繰返しの塑性変形を生じた場合に,所定の耐力を維持可能かどうかを判断する貴重なデータであり,鋼構造骨組の設計に資する研究成果である.

In this paper, the relationship between amplitude and thickness ratio and cumulative plastic return angle of steel structure column is studied. In 2009, the total load of 9 types of angle steel columns (width-thickness ratio: 16.7~43.5) was 49 units, with a width of 150 mm, a plate thickness of 9.0, 6.0, 4 - 5 mm, a width of 125 mm, a plate thickness of 6.0, 4.5, 3.2 mm, a width of 100 mm, and a plate thickness of 4.5, 3.2, 2.3 m. The axial force ratio is about 0.1, 0.2, 0.3, the slenderness ratio is about 30, and one part is about 20. The relationship between the cumulative plastic return angle and the amplitude thickness ratio is obtained. The axial force ratio and the amplitude thickness ratio are increased. The cumulative plastic return angle is decreased. In 2005, the trial system was implemented in 25 years, and in 24 years, the trial system was implemented. The analysis of finite elements is very accurate. In 2004, the number of test samples increased, and the results increased. The analysis showed that the local buckling behavior of angular steel tube column was improved. The cumulative plastic buckling angle of angular steel tube column was improved by using the amplitude ratio of 17 to 50. The analytical results show that there are three kinds of axial force ratios, namely, axial force ratio 0.1, axial force ratio 0.2, axial force ratio 0.3, axial force ratio 0.3, axial force ratio 0.1, axial force ratio 0.2, axial force ratio 0.3, axial force ratio 0.1, axial force ratio 0.3, axial force ratio 0.1, axial force ratio 0.2, axial force ratio 0.3, axial force ratio 0.1, axial force ratio 0.3, axial force ratio 0.1, axial force ratio 0.2, axial force ratio 0.3, axial force ratio 0.1, axial force ratio 0.3, axial force ratio 0.1, axial force ratio 0.2, axial force ratio 0.3, axial force ratio 0.3, axial force ratio 0.1, axial force ratio 0.3, axial force ratio 0.1, axial force ratio 0.2, axial force ratio 0.3, axial force ratio 0.3, axial force ratio 0.1, axial force ratio 0.3, axial force ratio 0.1, axial force ratio 0.3, axial force ratio The plastic deformation behavior and formula of angle steel pipe column are studied. The results of research on the design of steel structure are valuable.