崩壊解析のための鋼構造骨組の高精度有限要素モデル
High-precision finite element model of steel frames for collapse analysis

Abstract


 防災科学技術研究所兵庫耐震工学研究センター(E-Defense)で開発が進められている数値震動台(E-Simulator)は,建築,土木構造物の解析に必要な構成則や破壊法則を組み込んだ汎用並列有限要素解析ソフトウェアである.E-SimulatorはADVENTUREClusterを基盤として開発を行っている.著者等はこれまでにソリッド要素によりモデル化された鋼構造骨組の高精度シミュレーションをE-Simulatorにより行ってきた.また,平成19年9月にE-Defenseで実施された,4層鋼構造骨組完全崩壊実験の結果を,塑性ヒンジなどのマクロモデルを用いずに再現可能であることを示した.本研究では以下のように4層鋼構造骨組モデルを更に高精度化している.(1)複合硬化を考慮した鋼材の構成則の開発,(2)合成梁モデルの精密化 (3)柱脚モデルの精密化.


A new high-precision finite element analysis model is constructed for the 4-story steel building frame. Details of the meshes for the column-base and the steel-concrete composite beam are shown. The stud bolts and the anchor bolts are precisely modeled using the rigid-body beams, multipoint constraints, and nonlinear springs. The wire-meshes in the concrete slab are modeled using hexahedral elements. In addition, a new piecewise linear combined isotropic and kinematic hardening rule is implemented for steel material, and its parameters are identified from the uniaxial material test result.


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