並列H形鋼梁の横座屈挙動に及ぼす非構造部材の損傷抑制・誘発効果

非结构构件的损伤抑制/诱导效应对平行 H 型钢横向屈曲行为的影响

基本信息

批准号：
22K14369
负责人：
吉野裕貴
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Sendai National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

【縮小模型振動台実験による鉄骨構造物内の並列Ｈ形鋼梁の動座屈崩壊メカニズムの解明】2022年度は1層2スパンラーメン骨組みにおける連続補剛並列H形断面梁の動座屈実験を行った。並列梁の補剛しない場合（無補剛），並列梁を等間隔で補剛する場合（多点補剛），並列梁を屋根折板により梁全体を補剛する場合（連続補剛）横座屈性状を明らかにした。振動台を用いた強制振動により，並列梁の内，一方の梁が先行して横座屈しても骨組み全体の耐力は低下せず，その後，もう一方の梁も横座屈することで，骨組全体の耐力が低下することを確認した。【部分架構載荷実験による連続補剛H形鋼梁の横座屈に対する柱梁接合部及び連続補剛材の拘束効果】2022年度は梁2断面，柱3断面による骨組み内の柱の弱軸回りの捩り剛性の異なる試験体を製作し，部分架構載荷実験を行った。捩り剛性の違いは，柱のフランジおよびウェブの板厚，柱梁接合部のダイアフラムやスチフナの厚さにより選定した。以下に，主な成果を示す。1）柱の捩り剛性が大きくなるほど，梁の横曲げ変形が拘束されるため，塑性変形性能は向上する。なお，柱の捩り剛性の大きさにより梁の反り変形も比例して拘束度が高くなる。反り変形は板厚により柱断面がH形断面の方が箱形断面の場合より梁端の反り変形が抑えられるため，梁の最大耐力時までの回転角が大きくなる。2）屋根折板を梁の横座屈に対する連続補剛材とした場合，回転補剛剛性は理論値の5.0%程度となる。3）屋根折板に生じる補剛力は，梁の降伏耐力に対して横座屈変形が先行する正載荷側が16%，負載荷側が12%程度となっている。

【通过简化模型振动台实验阐明钢结构平行H型钢梁动力屈曲倒塌机理】2022年开展单层连续加劲平行H型钢梁动力屈曲试验，两跨刚性框架。明确了平行梁不加劲时（无加劲）、平行梁等间隔加劲时（多点加劲）、整个平行梁用屋面折板加劲时（连续加劲）时出现的横向屈曲特性。由于使用振动台进行强制振动，即使其中一根平行梁横向屈曲，整个框架的强度也不会降低，然后另一根梁也横向屈曲，增加了整个框架的强度降低。。【通过部分框架加载实验研究柱梁节点和连续加劲肋对连续加劲H型钢梁侧向屈曲的约束效果】2022年，我们制作了不同扭转刚度的试验试件，并进行了部分框架加载实验。扭转刚度的差异是根据柱翼缘和腹板的板厚度以及柱梁接头处的隔板和加劲肋的厚度来选择的。主要结果如下所示。 1）随着柱的扭转刚度增大，梁的侧向弯曲变形受到抑制，塑性变形性能提高。请注意，对梁翘曲变形的限制程度与柱的扭转刚度成比例地增加。由于板厚的原因，与柱具有箱形截面时相比，当柱截面为H形时，梁端部的翘曲受到抑制，因此达到梁最大强度之前的旋转角度变得更大。 2）当采用屋盖折板作为对抗梁侧屈曲的连续加劲肋时，旋转加劲刚度约为理论值的5.0%。 3) 屋顶折板中产生的刚度力约为正荷载侧梁屈服强度的 16%，其中侧向屈曲变形先行，而荷载侧则为 12%。