非構造部材による冗長性を考慮した大空間構造物の耐震性能評価と耐震設計余裕度

考虑非结构构件冗余的大空间结构抗震性能评价及抗震设计裕度

• 批准号: 13J06403
• 负责人: 吉野 裕貴
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J06403/
• 关键词: 横座屈; 連続補剛材; 軸力; 弾性横座屈荷重; 必要補剛剛性; 弾塑性横座屈応力度; 一般化細長比; 弾性横座屈重

鋼構造ラーメン骨組にブレース型ダンパーが取り付く制振鋼構造では，ダンパー軸力の水平成分が梁に軸力として作用する。一方で，大スパン梁の横座屈を防ぐには，材長方向に複数の横補剛材を設けることになるが，施工性の低下を招く。材長方向に梁を拘束する部材として非構造部材である屋根折板等がH形鋼梁に取り付くことで横座屈に対して補剛効果が期待できる。そこで，ブレース型ダンパーが取り付く制振鋼構造における梁が連続補剛された場合を対象とし，梁には勾配曲げモーメントに加えて軸力が作用するH形鋼梁の横座屈性能を把握した。以下に主な成果を示す。(1)連続補剛材を材長方向に連続的に取り付く単位幅当たりの水平及び回転バネ剛性に置換し，連続補剛されたH形鋼梁の弾性横座屈荷重式を誘導し，連続補剛材の補剛剛性と梁の横座屈荷重との関係を明らかにした。(2)弾塑性大変形解析を行い，連続補剛されたH形鋼梁の弾塑性横座屈性状と弾塑性横座屈耐力を明らかにし，梁の横座屈応力度設計式として，新たな一般化細長比を用いることで，現行の設計指針の座屈曲線によって連続補剛された梁の弾塑性横座屈モーメントを評価した。この研究成果より，現行の設計指針における補剛規定は主材(本研究ではH形鋼梁)に対して一点補剛の場合であるが，床スラブや屋根折板のように連続補剛の場合の弾塑性横座屈応力度(fb)を算定できる手法を示した。また，この研究成果は既存建物の非構造部材に対しても適用することができ，勾配曲げモーメントが梁に作用する場合を対象とすることで，架構内の梁に対しても適用できる。さらに，連続補剛材として考えらえる，床スラブや屋根折板のような設計時に想定されていない非構造部材を含む構造物全体の耐震性能を適切に評価することで，大空間構造物の設計法をより現実的なモデルと捉えられ，大地震時の構造物の損傷を正確に把握することが可能となる。

Steel structure ラ ー メ ン bone group に ブ レ ー ス type ダ ン パ ー が take り pay く vibration system of steel structure で は, ダ ン パ ー axial force の level component が beam に axial force と し て role す る. で a party, the big ス パ ン beam の cross a flexor を anti ぐ に は, long direction に plural の horizontal fill just drapery を set け る こ と に な る が, low construction の を く. Material long direction に beam を constraint す る department material と し て non-structural department material で あ る root folded plate etc が H shape steel beams に take り pay く こ と で cross a flexor に し seaborne て fill just sharper fruit が expect で き る. Type そ こ で, ブ レ ー ス ダ ン パ ー が take り pay く vibration system of steel structure に お け る beam が connect 続 fill just さ れ を た occasions like と seaborne し, beam に は hook cake-cutting げ モ ー メ ン ト に plus え が て axial force effect す る H shape steel beams の cross a bend performance を grasp し た. The following に main な results を show す. (1) connect 続 fill just material を material in 続 に take long direction に り pay く 単 a picture when た り の planning level and び back バ ネ に replacement し rigidity, even 続 fill just さ れ た H shape steel beams の 弾 sex horizontal load type を induced し flexion, even just material の 続 penalize just sex と beam の horizontal load on a bend と の masato を and Ming ら か に し た. (2) 弾 plastic line - shape analytic を い, even 続 fill just さ れ た H shape steel beams の 弾 plastic cross a flexor traits と 弾 plastic cross a flexor endurance を Ming ら か に し, beam の cross a flexor 応 strength design type と し て, new た な generalization slender than を い る こ と で, The current design pointer for <s:1> seat flexion curve によって connecting 続 reinforcing bar された beam <s:1> elastic and plastic transverse seat flexion モ <s:1> メ トを トを トを review 価 た た. こ の research よ り, current の design pointer に お け る fill just rules は advocate material (this study で は H shape steel beams) に し seaborne て の occasion just a get で あ る が, bed ス ラ ブ や house root folded plate の よ う に connect 続 fill just の occasions の 弾 plastic cross a flexor 応 dynamics (fb) を consider で き る gimmick を shown し た. ま た, こ の research は の the existing building structure of material に し seaborne て も applicable す る こ と が で き, hook cake-cutting げ モ ー メ ン ト が beam に す を る occasions like と seaborne す る こ と で, の beam within the framework に し seaborne て も applicable で き る. さ ら に, even 続 just material と し て exam え ら え る, bed ス ラ ブ や house root folded plate の よ う な design に scenarios さ れ て い な を い non-structural department materials containing む structure all の seismic performance を appropriate に review 価 す る こ と で, large space structure design method を の よ り presently be な モ デ ル と catch え ら れ, During a major earthquake, <s:1> structure <e:1> damage を correctly に grasp する とが とが possible となる.

项目成果

Lateral Buckling Stress for H-shaped Beams with Continuous Braces , 13th Nordic Steel Construction Conference

连续支撑 H 形梁的横向屈曲应力，第 13 届北欧钢结构会议

• 发表时间: 2015
• 作者: Yoshihiro Kimura;Yuki Yoshino
• 通讯作者: Yuki Yoshino

曲げモーメント勾配を有するH形鋼梁の弾性横座屈荷重に及ぼす連続補剛材の拘束効果

连续加劲肋对弯矩梯度H型钢弹性横向屈曲载荷的约束作用

• 发表时间: 2013
• 作者: 吉野裕貴;木村祥裕
• 通讯作者: 木村祥裕

軸力と等曲げモーメントを受ける連続補剛H形鋼梁の弾性横座屈荷重

轴力及等弯矩作用下连续加劲H型钢梁的弹性侧向屈曲载荷

• 发表时间: 2014
• 作者: Yuki Yoshino;Yoshihiro Kimura;吉野裕貴，松尾健志，木村祥裕;吉野裕貴，木村祥裕
• 通讯作者: 吉野裕貴，木村祥裕

曲げモーメント勾配を有するH形鋼梁の弾塑性横座屈荷重に及ぼす連続補剛材の拘束効果(その1 弾性横座屈荷重式)

连续加劲肋对弯矩梯度H型钢梁弹塑性侧屈曲载荷的约束效果（第1部分：弹塑性侧屈曲载荷公式）

• 发表时间: 2013
• 作者: 吉野裕貴;木村祥裕
• 通讯作者: 木村祥裕

軸力と等曲げモーメントを受ける上フランジ補剛H形鋼梁の弾塑性横座屈応力度評価

轴力等弯矩作用下翼缘加筋H型钢梁弹塑性侧屈曲应力评估

• 发表时间: 2014
• 期刊: 日本建築学会構造系論文集
• 作者: Hiroyuki Yamada;Daichi Shimamoto;Ayako Wakano;Daichi Shimamoto;Daichi Shimamoto;Daichi Shimamoto;Daichi Shimamoto;木村祥裕，松尾健志，吉野裕貴
• 通讯作者: 木村祥裕，松尾健志，吉野裕貴