名城大学　理工学部　社会基盤デザイン工学科　葛研究室
研究概要

研究テーマ1

新しい制震ダンパーの開発

　兵庫県南部地震以降既設橋梁の耐震補強に関する検討及び工事が数多く進められており，制震構造における耐震性能向上策の一つとして制震ダンパーが挙げられる．制震ダンパーは様々な構造形式の橋梁に有効性があると言われており，地震で発生したエネルギーを主構造自体に組み込んだエネルギー吸収機構により吸収・消散をすることで主構造の受ける地震エネルギーを最小限にすることが可能である．制震ダンパーの一種である履歴ダンパーは鋼材や鉛材などの塑性変形を利用したものであり，必要な減衰力を得ることができ，耐久性に問題はなくメンテナンスも簡単な対策で対応ができる特徴がある．履歴ダンパーには，せん断降伏型，軸降伏型，曲げ降伏型の3種類があり，その代表的な例としてせん断パネルダンパー，座屈拘束ブレース（Bucking Restrained Brace，以降BRBと呼称)がある．
　今の研究では，前述の内のBRBに着目し，下図を示すように，せん断型座屈拘束ブレース（Shear Buckling Restrained Brace，以降SBRBと呼称）の開発研究を行う．従来のBRBは，塑性変形箇所が限定されており，ストッパー付近にひずみが集中していた．そのため，SBRBでは，塑性変形箇所（以降せん断パーツと呼称）を複数設置し応力を分散させることで過度な集中を防ぎ，変形性能の向上を図る．

研究テーマ2

低応力三軸度における鋼材の延性破壊性状に関する研究

これまでの鋼構造分野における研究では，垂直応力（引張応力）が支配する状況での破壊試験や，せん断座屈に関する研究は行われているものの，せん断応力と引張応力が同時に作用する状況，すなわち低応力三軸度(0 ≤η ≤ 1/ 3)で発生する延性破壊性状に関するメカニズムの解明は進んでいないのが現状である．RiceとTraceyによるボイド成長モデル（VGモデル）を用いた解析では，低応力三軸度下における破壊状況を精度良く模擬出来ない問題点がある．そのため，低応力三軸度下でも精度よく評価することが可能な新しい延性破壊モデルを構築する必要がある．

　本研究では，低応力三軸度における延性破壊メカニズムを実験的に明らかにする．そして，新しい延性破壊条件（N-VGモデル）の構築と新しい延性破壊パラメータの同定を行い，それらの実験結果による検証を行うことを目的としている．

研究テーマ3

土木鋼構造物の損傷メカニズムの解明

1.延性き裂評価手法DDIMと簡易照査法SDIM

　本研究室では，鋼製橋脚基部および隅角部に発生する極低サイクル疲労による延性き裂発生をShell解析により評価する手法（DDIM手法）と，はり要素を用いたファイバーモデルによる簡易照査法（SDIM手法）を提案している．

2.繰り返し弾塑性モデル(Cyclic Ductile Damage Model)

　延性き裂の評価を考慮できる繰り返し弾塑性モデル(Cyclic Ductile Damage Model)も提案している．繰り返し弾塑性モデルは，弾性域，塑性域および軟化域の3段階で構成されており，材料の塑性変形状況を評価するパラメータDIと材料の損傷状況を評価するパラメータdを用いている．