局部座屈と横座屈の連成座屈を生じるH形鋼梁の塑性変形性能評価

局部屈曲与横向屈曲耦合屈曲的H型钢梁塑性变形性能评价

基本信息

批准号：
08750683
负责人：
木村祥裕
金额：
$ 0.64万
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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究ではH形鋼梁の耐力を低下させる要因となる局部座屈,横座屈の連成問題について検討している。現状の設計基準では局部座屈については幅厚比制限を,横座屈については細長比制限を個別に設けることで部材の設計耐力を規定している。しかし,この二つの座屈現象が連成して生じることは一般的にも認識されつつあり、両座屈の相関性が座屈耐力,変形能力に大きな影響を与えるものと思われる。そこで局部座屈と横座屈が連成するH形鋼梁を対象とし,静載荷実験を行った。試験体は連成座屈は局部座屈が先行した後,横座屈が生じる場合と局部座屈が先行しつつ,局部座屈波形が発声する細長比λyが60〜80,フランジ,ウェブ幅厚比がA〜Cランクに相当するH形鋼梁を選択し,このような連成座屈する梁については支配的な座屈現象を見極め,最大耐力後の崩壊メカニズムを把握した。さらに有限要素法による弾塑性大変形解析を行い,局部座屈と横座屈とが連成するH形鋼梁の塑性変形性能及び最大耐力後の劣化勾配を細長比,幅厚比の観点から定量的に把握した。細長比が等しくても,幅厚比の違いによりその崩壊性状は異なり,また変形性能が同程度の梁でも主たる崩壊性状が横座屈の場合,局部座屈と比較して耐力劣化勾配が急激になっている。そして崩壊性状の変化は梁の応力分布にも違いが生じることから,座屈発生後の局所的な応力集中する位置が異なっている。部材の形状による崩壊形式,塑性変形能力,耐力劣化勾配率の違いを幅厚比,細長比の観点から体系的に整理し,連成座屈を生じるH形鋼梁の保有耐力評価の指標とした。しかし、このようなH形鋼梁のエネルギー吸収能力は幅厚比従来の幅厚比,細長比では一義的に評価することはできないため,今後新たな指標の提示が必要となる。

这项研究检查了局部和水平屈曲的耦合问题，这是降低H形束强度的因素。当前的设计标准标准通过单独限制局部屈曲的宽度比和限制水平屈曲的长度比来规定组件的设计强度。但是，认识到这两种屈曲现象已经结合在一起变得普遍，并且人们认为两种屈曲之间的相关性对屈曲强度和变形能力都有很大的影响。因此，在局部和水平屈曲耦合的H形梁上进行了静态载荷实验。在标本中，我们选择了由局部屈曲产生的H形光束，其局部屈曲率为λy，局部屈曲波形为60-80，法兰和Web宽度厚度比对应于A-C等级，对于此类耦合的屈曲束，确定了这种耦合的屈曲束，主要的屈曲现象是确定的，并且是最大的强度。此外，使用有限元方法进行了弹性塑料大变形分析，并在H形梁最大强度后定量地掌握了塑性变形性能和降解梯度，其中局部屈曲和水平屈曲是从延长率和宽度厚度比的视点耦合的。即使伸长率相等，也取决于宽度和厚度比，塌陷特性也有所不同，即使梁具有相同的变形性能，当主塌陷特性是可吸收的时，强度降低的梯度也会比局部屈曲的梯度更加明显。此外，塌陷特性的变化也会导致梁的应力分布差异，屈曲后局部应力浓度的位置发生不同。从宽度厚度比和长度比的角度，系统地组织了塌陷样式，塑性变形能力和强度恶化梯度的差异，并用作评估H形钢束的保持强度的指数，以评估产生结合屈曲的H形钢束的保持强度。但是，这种H形梁的能量吸收能力不能以常规的宽度厚度比和伸长率进行明确评估，因此将来需要提出新的指标。