座屈拘束低降伏点鋼により発生する構造物の残留変形

座屈拘束低降伏点鋼はレベル2地震時大きな制震性能を有する反面,地震後構造物には残留変形が発生します。
そのメカニズムについて説明します。

1) 　座屈拘束低降伏点鋼は図-1に示すように弾性範囲K1では除荷時は載荷前の長さに戻ります。.

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図-1 弾性範囲の荷重

2) 図-2に示すように降伏範囲K2に入りますと、除荷時に残留変形が発生します。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図-2 降伏範囲の荷重

3)　図-3 に示すような鋼製門型橋脚にスライド装置のない座屈拘束低降伏点鋼を取り付けた場合を考えます。

　　　　図-3 スライド装置のない座屈拘束低降伏点鋼を取り付けた鋼製橋脚

図-4に示すように構造物の弾性復元力により座屈拘束低降伏点鋼自体の残留変形は小さくなりますが
その反力により構造物にも変形が生じます。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図-4 構造物から弾性復元力が作用する場合

したがって,構造物はレベル2地震後、図-5のように変形します。

　図-5 スライド装置のない座屈拘束低降伏点鋼を取り付けた鋼製橋脚の残留変形

6) 図-6に示すように、BRDではスライド装置が残留変形を吸収しますのでベル2地震後、
構造物に変形は生じません。

　　　　　　　　　　　　　図-6 BRDを取り付けた鋼製橋脚