要素サイズ依存性を解消したコンクリートのFEM解析モデルの開発と実大部材解析

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08650669
• Research Institution: MIE UNIVERSITY
• Principal Investigator: 畑中 重光 三重大学, 工学部, 教授 (00183088)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川口 淳 三重大学, 工学部, 助手 (50224746) ; 水野 英二 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80144129)
• Keywords: コンクリート / 構成則 / 圧縮 / 有限要素解析 / ひずみ軟化挙動 / コンファインドコンクリート / コンクリート充填鋼管柱

Research Abstract

研究2年度である平成9年度は、おもに以下の2テーマについて研究を行った。
1)コンクリートのひずみ軟化型構成モデルの開発・拡張とコンファインドコンクリートの3次元有限要素解析
まず、圧縮傾城のみならず引張領域を含む多軸応力下でのひずみ軟化挙動も再現できるように、筆者らの圧縮軟化型コンクリート構成モデルを拡張し、各実験データに対する本モデルの再現性について検討した。次に、この構成モデルを三次元有限要素プログラム(FEAP)に組み込み、コンクリート試験体に対する横補強筋のコンファインド効果を検討するためのパラメトリックスタディを行った。
2)部材耐力に及ぼすコンクリートの軟化挙動の影響に関するFEM解析
筆者らにより開発されたひずみ硬化-軟化型コンクリート構成モデルと、既往の弾一完全塑性型構成モデルとの比較を、コンファインドコンクリートおよびコンクリート充填円形鋼管柱の圧縮変形挙動の三次元有限要素解析を通して行った。その結果に基づき、ひずみ軟化挙動を構造部材の耐力評価に考慮することの重要性を確認した。
なお、本研究では、要素サイズ依存性を解消する手法は提案したものの、これを組み込んだ実大部材解析については現在も継続中である。

Research Products

• [Publications] 水野英二: "コンクリートのひずみ軟化型構成モデルの開発とコンファインドコンクリートの三次元有限要素解析" 土木学会論文集. No.571/V-36. 185-197 (1997)
• [Publications] 水野英二: "部材耐久に及ぼすコンクリートの軟化挙動の影響に関するFEM解析" コンクリート工学年次論文報告集. Vol.19 No.2. 471-476 (1997)
• [Publications] 森本康介: "各種構成モデルによるコンファインドコンクリートの三次元有限要素解析" 日本建築学会東海支部研究報告集. 第36号. 245-248 (1998)