鋼構造部材の塑性変形能力に及ぼす各種鋼素材が有する機械的性質の影響

各种钢材力学性能对钢结构构件塑性变形能力的影响

基本信息

批准号：
09750649
负责人：
五十嵐規矩夫
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
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：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

鉄骨部材の塑性変形を確保するための規定の一つに幅厚比規定がある。本研究はこの幅厚比規定の中に盛り込まれているF値の適切な定義の仕方に対して考察を加えたものである。特に高張力鋼に対して適切なF値(以後,規定応力度)の定義法を確立することを目的とした。また鉄骨部材の塑性変形能力を決定づける鋼材の機械的性質の中で重要な要因は,降伏応力度にかぎるものではないく,特にひずみ硬化勾配,ひずみ硬化開始ひずみ等は部材の塑性変形能力に大きく影響を及ぼす要因であることに着目して研究を進めてきた。昨年度は590N/mm^2級高張力鋼を対象として簡単な数値解析及び載荷実験を行った。これらを通して通常塑性変形能力が期待できるとされている程度の幅厚比のフランジ板要素における局部座屈発生ひずみに対して考察を加え,材料の引張試験結果から得られる応力ひずみ関係を用いて規定応力度の定義法を決定した。ここで規定応力度は,申請者があらたに定義した材料定数であり,これにより実態ととしてに部材の塑性変形能力を簡便に評価されうる因子である。本年度は,昨年得られた規定応力度定義法を現在建築の分野で使用されている鋼材に対しても適応可能かどうかについて検討を加えた。まず400N/mm^2級から780N/mm^2級の現行使用されている鋼材の引張実験により,それらの材料特性の取りうる範囲を明らかにした。この材料特性の取りうる範囲を踏まえた上でで,載荷実験と数値解析により,現行使用されている鋼材の全種類にわたり本研究で提案する規定応力度を用いることで統一的に部材の塑性変形能力が評価できることを示した。さらに部材の塑性変形能力に影響を及ぼすであろう材料特性のうち,降伏応力度,降伏棚野長さ及びひずみ硬化勾配に注目し,パラメトリックな数値解析を通して,これらの影響を把握し塑性変形能力との関係を明らかにした。

保证钢构件塑性变形的规定之一是宽厚比规定。本研究增加了对如何适当定义该宽厚比调节中包含的F值的考虑。本研究的目的是建立一种适当的方法来定义 F 值（以下简称规定应力），特别是对于高强度钢。此外，钢材力学性能中决定钢构件塑性变形能力的重要因素并不限于屈服应力，尤其是应变硬化梯度、应变硬化起始应变等。我们一直在重点开展研究影响这一点的因素。去年，我们对590N/mm^2级高强钢进行了简单的数值分析和加载实验。通过这些研究，我们考虑了宽厚比可预期塑性变形能力的翼缘板单元局部屈曲时发生的应变，并使用从材料拉伸试验结果获得的应力-应变关系来定义它确定了定义压力水平的方法。这里，规定应力是申请人新定义的材料常数，并且是允许容易地评估实际条件下的构件的塑性变形能力的因素。今年，我们研究了去年获得的规定应力定义方法是否可以应用于目前建筑领域使用的钢材。首先，我们对目前使用的钢材从400N/mm^2级到780N/mm^2级进行了拉伸实验，以明确其材料性能的可能范围。基于这种可能的材料特性范围，我们通过加载实验和数值分析发现，通过对当前使用的所有类型的钢材使用本研究中提出的规定应力水平，我们可以均匀地引起构件的塑性变形。能力是可以评价的。此外，在可能影响构件塑性变形能力的材料特性中，我们重点关注屈服应力、屈服架长度和应变硬化梯度，并通过参数数值分析掌握这些影响并确定所揭示的塑性变形能力。之间的关系