2001 Fiscal Year Annual Research Report
損傷を有する鉄筋コンクリート部材の耐荷性能に関する研究
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11650479
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| Research Institution | Tokuyama College of Technology |
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Principal Investigator |
田村 隆弘 徳山工業高等専門学校, 土木建築工学科, 助教授 (60171899)
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| Keywords | 鉄筋コンクリート部材 / ひび割れ部材 / 軸方向引張力 / せん断破壊 / 有限要素法 / 補修・補強 |
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| Research Abstract |
鉄筋コングリート(RC)部材の長寿命化や耐久性が議論される中、多くの既設RC部材がひび割れを有する状況の中で供用されている。本研究では、ひび割れ等の損傷を有する鉄筋コンクリート部材の耐荷性能について、実験と有限要素解析により調査した。
実験は、RC梁部材に部材軸方向に引張力を作用させ、部材軸に直交する初期ひび割れを誘発し、部材のひびわれによる損傷を再現し、この後、部材を4点曲げ試験する事で、曲げ、せん断耐力を評価した。この時、軸力レベルをコントロールすることで、部材の損傷度をコントロールした。実験結果から、'部材のせん断耐力が初期ひび割れにより影響を受け、初期ひび割れの状況によっては、せん断耐力が上昇する場合があることが明らかになった。(これについての研究成果は、国際会議(CSSCEおよびCONSEC)等で発表した。)
解析は、退化シェル要素および3次元ソリッド要素を用いた弾塑性有限要素解析を試みた。それぞれの手法は、複鉄筋長方形梁による実験をモデル化することで、その精度を評価し、初期ひび割れを有する梁を、ひび割れの程度や鉄筋量をパラメータとして解析を行った。
実験や解析の結果からは、初期ひび割れを有する部材は、初期ひび割れのない部材に比較して、たわみは大きくなるものの、部材のせん断耐力に対しては影響は小さく、むしろせん断耐力が増大する場合があることが明らかになった。(これらについての研究成果は、国際会議(CSSCE)等で発表した。)また、解析手法の応用として、40年供用したプレートガーター床版の解析を行った(コンクリート工学年次論文集)。
また、損傷を有するRC柱部材の補強方法に関して、ソリッド要素を用いた有限要素法によるシミュレーション解析を試みた。(これについての研究成果の報告は、国際会議(DRRCAG),構造物の衝撃問題シンポジウム論文集等に発表した。)
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[Publications] 田村 隆弘: "衝撃による軸方向引張力とせん断を受けるR/C柱のプレストレス補強に関する解析的研究"第5回構造物の衝撃問題に関するシンポジウム論文集. 309-314 (2000)
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[Publications] 田村 隆弘: "丸棒を用いたプレートガーター橋床版の曲げ・疲労について"コンクリート工学年次論文集. 22・1. 589-594 (2000)
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[Publications] Takahiro TAMURA: "A Study of Repair with Steel Sheets and Reinforced Concrete Cover for Cracked R/C Pier"6th International Conference Deterioration and Repair of Reinforced Concrete in the Arabian Gulf. 807-814 (2000)
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[Publications] Tomonobu Ishida: "Ultimate Strength of R/C Piers with Wrapping"Proceedings of Sixth Asian Pacific Conference on Shell and Spatial Structures. Vol.2. 953-960 (2000)
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[Publications] Takahiro TAMURA: "Experimental Study on the Shear Strength of Cracked R/C Members"Concrete Under Severe Environment and Loading Condition. Vol.2. 1141-1148 (2001)
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[Publications] Takahiro TAMURA: "Shear Strength of Cracked R/C beam"Creative Systems in Structural and Construction Engineering. 989-993 (2001)
