転倒モーメント相当鉛直荷重作用時の骨組の座屈性状の考察と弾性座屈荷重算定式の提案

本年度は水平荷重を用いた大変形解析に対して詳細な考察を行い，一次設計用地震荷重作用時を念頭におけば，水平荷重に対する平面骨組中の柱の座屈長さを評価する際に大変形解析を行う必要はなく、線形座屈解析でこれを評価できることを明らかにした．また，一次設計用地震荷重作用時を念頭におけば，平面骨組では個材座屈モードが生じ，柱の座屈長さは部材長以下になることを証明した．個材座屈モードは層間水平変位がほとんど生じず，柱中央がはらみだす座屈モードである．座屈長さと柱の圧縮耐力の関係から、座屈長さを逐一算定せずに部材長としておけば，耐力を安全側に評価できる．すなわち，実務設計における計算労力の低減に寄与する成果が得られた。また、個材座屈モード形成時の座屈長さの近似計算手法も構築した。これは、計算対象柱周辺の柱軸力分布に依らず精度のよい結果が得られるよう、提案済みの手法を改良したものである。この手法を用いれば、座屈長さを部材長以下にできるので、柱の断面をより合理的に設計できる。さらに、有限要素法解析プログラムを用いて、水平荷重を受ける立体均等ラーメン骨組の線形座屈解析を行った．その結果，多くの場合に骨組全体がねじれる座屈モードが生じ，柱の座屈長さが部材長を超える場合もあることが明らかになった．これは，水平荷重と直交する方向には全ての柱が圧縮軸力を受ける構面が存在し，この構面がsway座屈するためである．また，ねじれ座屈モード形成時の柱の座屈長さの近似計算手法を確立した。この手法と、個材座屈モードに対する座屈長さ算定手法を併用することで，立体均等ラーメン骨組中の柱の座屈長さを概ね評価できた．弾性範囲において，地震水平荷重を受ける立体骨組がねじれ座屈することを指摘したのは著者らが最初である．また，その際の柱の座屈長さの近似計算手法も存在せず，本研究の成果は画期的である．

本年度は水平荷重を用いた大変形解析に対して詳細な考察を行い，一次設計用地震荷重作用時を念頭におけば，水平荷重に対する平面骨組中の柱の座屈長さを評価する際に大変形解析を行う必要はなく、線形座屈解析でこれを評価できることを明らかにした．また，一次設計用地震荷重作用時を念頭におけば，平面骨組では個材座屈モードが生じ，柱の座屈長さは部材長以下になることを証明した．個材座屈モードは層間水平変位がほとんど生じず，柱中央がはらみだす座屈モードである．座屈長さと柱の圧縮耐力の関係から、座屈長さを逐一算定せずに部材長としておけば，耐力を安全側に評価できる．すなわち，実務設計における計算労力の低減に寄与する成果が得られた。また、個材座屈モード形成時の座屈長さの近似計算手法も構築した。これは、計算対象柱周辺の柱軸力分布に依らず精度のよい結果が得られるよう、提案済みの手法を改良したものである。この手法を用いれば、座屈長さを部材長以下にできるので、柱の断面をより合理的に設計できる。さらに、有限要素法解析プログラムを用いて、水平荷重を受ける立体均等ラーメン骨組の線形座屈解析を行った．その結果，多くの場合に骨組全体がねじれる座屈モードが生じ，柱の座屈長さが部材長を超える場合もあることが明らかになった．これは，水平荷重と直交する方向には全ての柱が圧縮軸力を受ける構面が存在し，この構面がsway座屈するためである．また，ねじれ座屈モード形成時の柱の座屈長さの近似計算手法を確立した。この手法と、個材座屈モードに対する座屈長さ算定手法を併用することで，立体均等ラーメン骨組中の柱の座屈長さを概ね評価できた．弾性範囲において，地震水平荷重を受ける立体骨組がねじれ座屈することを指摘したのは著者らが最初である．また，その際の柱の座屈長さの近似計算手法も存在せず，本研究の成果は画期的である．