異種鋼材を併用した偏心座屈ブレースの開発

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強度の異なる二つの鋼材を併用し、かつ、初期偏心を付与し、両端をピン支持としたブレース（NBB）の実用化に向け、下記二点に主眼を置いた。１）二つのチャンネル材をつなぎとめるバテンの設計法の構築NBBにおけるチャンネル材の変形性能は、チャンネル材の幅厚比および細長比、そしてバテンの耐力および配置に依存する。チャンネル材の早期の局部座屈による変形性能の低下を防ぐため、これらを適切に設計しなければならない。本研究では、有限要素法解析ソフトを用いて、バテン間のチャンネル材非拘束部の塑性変形性能を評価した。解析対象のチャンネル材寸法および材料特性は既往の実験試験体をベースとし、長さおよび幅厚比を主な検討対象とした。得られた知見をもとに、設計想定変形角において局部座屈を防止する設計法を構築した。２）ピン接合ガセットプレートの変形性能の検証に用いるオンラインハイブリッド実験システムの構築NBBでは、材端においてピン接合ガセットプレートを用いる。NBBでは偏心軸力の影響により、ガセットプレートに高い変形性能が要求される。本接合形式は、主に米国において鋼製ブレースに対して使用されているものの、変形性能は明らかにされていない。そこで、軸力・偏心の大きさや、ガセットプレート形状など変形能力に寄与する因子を実験的に検証するため、オンラインハイブリッド実験システムを構築した。本システムでは、ガセットプレート単体の試験体とNBBの有限要素法解析を組み合わせることにより、ガセットプレートに生じる複雑な応力状態を正確に再現する。これにより、ガセットプレート単体の接合部詳細を含む実験的検証を可能とした。