鋼構造建築骨組の高精度有限要素解析
High-Precision Finite Element Analysis of Steel Building Frames

Abstract


 防災科学技術研究所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的な並列有限要素のソフトウェアとなる.建築S造WGでは,数値震動台の基盤となる並列有限要素解析コードであるADVENTURECluster を用いて,31層超高層骨組を約8000自由度のソリッド要素で分割し,地震時の弾塑性応答解析を実行できることを確認した.また,平成19年9月にEディフェンスで実施された,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.しかし,その解析において,柱脚,合成梁及び非構造材のモデル化が,精度向上のために重要であることが明らかになった.本研究では,まず,4層骨組柱脚の詳細有限要素モデルを作成し,静的解析を実施する.さらに,上記実験の際に行われたブラインド解析コンテスト[6]のために実施された合成梁のコンポーネント実験[7]の結果を再現するための詳細モデルを作成する.


High-precision finite element analysis is carried out for structural components, including column-base and steel-concrete composite beam, to improve accuracy of collapse analysis of steel frames. It is shown that the complex behavior of the column-base due to contact between the base plate and mortar can be successfully simulated using solid elements and truss elements representing the anchor bolts.


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