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極大地震を受ける冷間成形角形鋼管柱部材の不安定挙動の解明と座屈設計法の合理化

冷弯方钢管柱构件在极端地震作用下失稳行为的阐明及屈曲设计方法的合理化

基本信息

批准号：
14J09116
负责人：
佐藤公亮
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は，鋼構造建築物の柱材として広く使用される冷間成形角形鋼管部材などの正方形中空断面部材の不安定挙動を解明し，局部座屈に対する設計法を合理化することである．平成27年度では，以下の2つを検討した．1.　軸圧縮力を受ける正方形中空断面部材の局部座屈性状に及ぼす初期不整の影響実部材が有する初期不整を測定した上で，本年度では正方形中空断面部材の大変形挙動に及ぼす材料的初期不整と幾何学的初期不整の影響を解析によって詳細に検討した．その結果，大変形挙動に及ぼす板要素の元たわみの影響は大きく，材料特性の断面内変化と残留応力と角部曲率半径の影響は大きくないことを明らかにしている．さらに，初期不整の影響に対する知見を踏まえ，最大耐力と塑性変形能力を解析によって検討し，これまでの実験結果も用いて，現在の幅厚比制限値が製造方法と鋼種が異なる正方形中空断面部材に対して妥当であることを示している．2.　曲げせん断力を受ける正方形中空断面部材の局部座屈性状まず，最大耐力と塑性変形能力の評価のために，部材形状である辺長比と荷重条件である加力角度や曲げモーメント勾配などに応じた弾性局部座屈耐力と全塑性耐力に基づく基準化幅厚比を提案している．また，曲げせん断力を受ける場合の大変形挙動に及ぼす初期不整の影響と荷重条件の影響を理解した上で，最大耐力と塑性変形能力を解析によって検討し弾性局部座屈耐力による基準化幅厚比を用いて評価している．さらに，これまでの実験結果を用いて，最大耐力と塑性変形能力に及ぼす繰返し荷重の影響を示している．曲げせん断力と軸圧縮力を受ける場合の大変形挙動を検討していないものの，以上の成果は正方形中空断面部材の局部座屈性状の決定要因を明らかにしたものであり，本研究によって曲げせん断力を受ける場合の構造性能を部材形状や荷重条件などに応じた形で合理的に予測することが可能になる．

はの purpose, this study の column of steel structure building materials として hiroo く use される of cold forming Angle between the steel tube material などの square hollow section of material の unrest 挙 dynamic を interpret し, local mountain bend にす seaborne る design method を rationalization することである. For the year Heisei 27, でで, and the following で 2 を検を検 for た. 1. Shaft を圧 shrinkage force by ける square hollow section of material の local に flexor traits and ぼす early の influence not be material が has する early is not the whole を determination したで, on this year's では square hollow section of dynamic にの big - shaped 挙 and ぼす materials in the early early is not the whole と geometry is not the whole の effect を resolution によって detailed に beg し検た. その results, big - shaped 挙に and ぼす plate elements の yuan たわみのは affected きく, material properties の variations within the section change と応 residual force と corner radius of curvature のは affected きくないことを Ming らかにしている. Early さらに, not the whole のにす seaborne まる know see を tread え, maximum endurance と plastic - shaped ability を parsing によって検 for し, これまでの be 験 results もいて, now の on the limitations of thick than numerical が methods と steel が different なる square hollow section of material にし seaborne て in であることを shown している. 2. Qu げせんを breaking force by ける square hollow section local mountain bend properties of material のまず, maximum endurance と plastic - shaped ability の review 価のために, Department of material shape である辺 long than と load conditions である torque Angle や qu げモーメント hook with などに応じた local mountain bend 弾 sexual endurance と full plastic endurance に base づく benchmarking of thick than を proposal している. また, qu げせんを breaking force by けのる occasions - shaped 挙 move に and ぼす early not affects the whole のと loading conditions のを understand したで, maximum endurance と plastic - shaped ability を parsing によって beg し検 local mountain bend 弾 sexual endurance による benchmarking of thick than をいて review 価している. さらに, これまでの be 験 results をいて, maximum endurance と plastic - shaped ability に and ぼす Qiao return し load の influence を shown している. Song げせん broken と shaft 圧 shrinkage forces を by けのる occasions - shaped 挙 still を beg し検ていないものの, all above のは square hollow section local mountain bend properties of material のの decided by を Ming らかにしたものであり, This study によって qu げせんを breaking force by ける occasions のを structure performance of material shape や load conditions などに応じた form です reasonable に to test ることが may になる.