RC柱・梁部材の曲げ降伏後の繰り返し載荷に特有な破壊モードの発生メカニズム

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07650669
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 野村 設郎 東京理科大学, 理工学部, 教授 (30096713)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 衣笠 秀行 東京理科大学, 理工学部, 講師 (00224999)
• Keywords: 鉄筋コンクリート / 繰り返し載荷 / 瞬間中立軸位置 / コンクリートの圧壊 / 座屈 / 変形能 / 柱部材 / 破壊モード

Research Abstract

主筋の座屈を伴い曲げ破壊する柱部材の、破壊の集中する脚部の変形挙動を詳細に計測し、これに基づき端部断面の「瞬間中立軸位置」を算出した。「瞬間中立軸位置」とは、ある部材変形角増分により断面に生じる引張と圧縮の歪増分分布から得られる中立軸位置であり、これの挙動を追跡することにより曲げ破壊時の破壊進行過程を明らかにすることが可能である。
この「瞬間中立軸位置」を基に、コンクリート強度を低くし曲げ圧縮部のコンクリートが圧壊し耐力低下する部材の破壊挙動と、コンクリート強度を比較的大きくし、繰り返し載荷時に特有の破壊を起こしたと推定される部材の破壊挙動の、比較検討を詳細に行った。この結果、コンクリートの曲げ圧縮破壊によって耐力低下した部材では、載荷に伴い部材断面中央から外側に向かって移動していた瞬間中立軸位置が進行方向を逆に変えて断面中央に後退する挙動が確認された。この瞬間中立軸位置の後退は圧縮側コンクリートの圧壊が原因で発生したものと考えられ、このような破壊の場合には必ず観察されるべきものである。
一方、繰り返し載荷時に特有の破壊を起こしたと推定される部材ではこの瞬間中立軸位置の後退が観察されず、瞬間中立軸位置は繰り返しの度に再形成される位置が前サイクルよりも断面中央側に徐々に移動する形ものとなっている。
瞬間中立軸位置の面からは破壊挙動の違いが明らかであり、今後、これら2つの破壊挙動の違いをメカニズムの点から検討を行っていく必要がある。