偏心が立体骨組構造物の臨界挙動に及ぼす影響の解明

阐明偏心率对三维框架结构临界行为的影响

• 批准号: 08750688
• 负责人: 桝井 健
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750688/
• 关键词: 梁・柱; 繰り返し曲げ; 横面外変形; 有限要素法; 増分摂動法; 偏心

(1)立体骨組構造物は終局時には,構面外変形やねじれ変形といった3次元的変形が連成した複雑な挙動を示す。このような複雑な挙動を扱う有力な手段として有限要素法がある。3次元空間内の大たわみ挙動が扱え,せん断及びねじれに伴うそり変形を,断面の一部の塑性化による性能変化の影響も含めて精度よく取り扱える高精度3次元非線形解析法が,有限要素法に基づいてすでに単一部材に対して開発済みである。このプログラムに対して,3次元の部材回転変換則及び伝達行列法を導入することによって,立体骨組構造物に適用できるように改修を行った。(2)(1)のプログラムを基礎として,以下の項目について新たに理論展開を行い、それに基づく構面内挙動限界解析プログラムを作成した。a)状態変数を定常状態変化率量に変更。b)構成則を定常状態変化率量に関するものに変更し,剛性方程式を導出。c)剛性方程式を定常状態変化率量の構面内成分に関するものと,構面外成分に関するものに分離。(3)最も単純な立体骨組として,3次元空間内の片持梁-柱モデルを対象とし,構面内方向に繰返し両振り横変位が作用する場合を考え、まず、偏心がない場合について構面内挙動限界解析を実行し,限界振幅を予測した。次に横面外方向に軸力偏心を有する場合について偏心量をパラメターとした限界解析を実行することによって,その臨界点を理論的に予測した。その結果、偏心量の増加に対する限界振幅の減少率は敏感であり、急激に減少していくことがわかった。(4)(1)のプログラムを用いて,予測結果に対応する履歴挙動解析を実行することにより,理論予測解の妥当性を確認した。以上により、偏心が立体骨組構造物の臨界挙動に及ぼす影響を定量的に把握した。

(1)The three-dimensional structure is formed in the end, and the three-dimensional structure is formed in the end The method of finite elements is a powerful tool for solving complex problems. 3-D nonlinear analytical method with high accuracy, finite element method, basic theory, and simple component analysis. This paper introduces the introduction of three-dimensional component transformation and matrix transformation method, which is suitable for three-dimensional bone structure modification. (2)(1) The basic structure of the system is established by the following items: (1) The new theory is developed,(2) The basic structure of the system is analyzed by the in-plane motion limit. a) The number of state changes is changed by the constant state change rate. b) The stiffness equation is derived for the steady-state transformation rate. c) The stiffness equation is related to the steady state transformation rate of the in-plane component and the out-of-plane component. (3)In the case of pure three-dimensional structure, the beam-column structure in the three-dimensional space is opposite to the image, and the direction in the structure plane is reversed, and the horizontal vibration position is affected. In the case of eccentricity, the motion limit analysis in the structure plane is carried out, and the amplitude limit is predicted. In the case of axial force eccentricity in the lateral direction, the eccentricity is calculated theoretically. As a result, the increase in eccentricity and the decrease in amplitude are sensitive to shock. (4)(1) To verify the correctness of the theoretical prediction solution, the prediction result is analyzed according to the performance analysis. The critical movement and influence of the above eccentric and cubic bone structures are quantitatively grasped.

项目成果

桝井 健: "繰り返し曲げを受けるH型鋼片持梁-柱の構面内挙動限界および定常状態限界" 日本建築学会大会学術講演梗概集(近畿). 415-416 (1996)

Ken Masui：“反复弯曲的 H 形钢悬臂梁和柱的面内行为极限和稳态极限”日本建筑学会会议记录（近畿）415-416（1996 年）。