損傷を受けたRC部材性能照査のための三次元微細構造解析システムの構築

Research Project

Project/Area Number	19860026
Research Category	Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Structural engineering/Earthquake engineering/Maintenance management engineering
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	長井宏平東大, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00451790)
Project Period (FY)	2007
Project Status	Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help	¥3,095,000 (Direct Cost: ¥2,690,000、Indirect Cost: ¥405,000) Fiscal Year 2008: ¥1,755,000 (Direct Cost: ¥1,350,000、Indirect Cost: ¥405,000) Fiscal Year 2007: ¥1,340,000 (Direct Cost: ¥1,340,000)
Keywords	繊維補強コンクリート / 多方向ひび割れ
Research Abstract	損傷を受けたRC構造物の性能を照査するため,補修補強材料として実績があり,近年は新規構造物への適用も行われている繊維補強コンクリートに着目し,損傷を受け多方向ひび割れが発生した際の挙動を実験的に明らかにし,空間平均構成モデルの構築を試みた. 繊維補強コンクリートは高い一軸引張性能を有するものの,補修補強材料や構造部材として用いられた場合に複雑な応力下にさらされ多方向ひび割れが発生する可能性があり,その際の挙動は明らかにされていない.本研究では繊維補強コンクリートとして高じん性繊維補強セメント複合材料(DFRCC)を用い,損傷を受け多方向ひび割れが発生した際の挙動を把握するための実験方法を新たに考案した.薄板DFRCCの曲げ載荷により第一ひび割れを導入し,除荷後に薄板を回転させ主応力方向を変化させ曲げ載荷することで第二ひび割れを発生させる.これにより第一・第二ひび割れの開口とずれが混合した複雑な挙動を実現することに成功した.市販のDFRCCであるECCとDuctalを対象とし,第一ひび割れの損傷程度と第二ひび割れとの角度の全体挙動への影響を調べた.実験結果より,第一ひび割れ角度が小さいほど初期剛性が低下し,逆に角度が大きいほど強度が低下することを確認した.また,ひび割れ性状として,第二ひび割れは主応力方向に垂直には発生せず,第一ひび割れを介しながら第一ひび割れに垂直に近い角度で発生し,終局時の局所化したひび割れは第一及び第二ひび割れが混合し全体として主応力垂直方向に近い角度を伴うことを明らかにした.また実験結果を基に多方向ひび割れ発生時の空間平均化モデルを構築し,有限要素法プログラムに導入し,実験結果の再現を試みた.これらの実験および解析結果を2編の論文に纏め公表するに至った.