鉄筋コンクリート構造物の三次元解析におけるコンクリートと鉄筋モデルに関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11750411
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: GUPTA Suparatic 群馬大学, 工学部, 助手 (20283476)
• Keywords: 三次元解析 / 材料特性 / 鉄筋のモデル / コンクリートのモデル / 統一可塑性モデル / EPFモデル

Research Abstract

本研究では、三次元解析で鉄筋とコンクリートの材料特性を検討し、鉄筋コンクリート部材において三次元拘束状態で起こる鉄筋の曲げによる現象をシミュレーションすることが主な目的です。本年度は、次のような基礎的研究を実施した。
3) 鉄筋のはり要素を発展し、このモデルではgauss pointで応力ひずみを計算し、横軸の変形によって長さ方向の強度の現象をシミュレーションすることが可能になった。コンクリートの統一可塑性モデルと一緒に三次元解析を行い、鉄筋コンクリート部材での鉄筋の特性を検討した。しかし、降伏後計算が発散し、その原因としてコンクリートの除荷特性に弾性的な考え方を用いられていることが考えられる。
2) 一次元的なfinite difference方法で発展したプログラムを使用し、鉄筋が曲がるときの現象を検証した。この計算方法では短時間で計算できるが、鉄筋の曲げによる現象が鉄筋の応力を直接変更しなければならないので、三次元的な拘束効果と言えるかどうかが課題である。
3) 三次元解析でのコンクリートの統一可塑性モデルにおいて、材料除荷特性に弾性的な考え方を用いられているため異常が見られたので、東京大学のコンクリート研究室の前川らによって提案されたEPFモデルを導入し、そのモデルの三次元特性の検討をしました。このモデルでの除荷特性をとして弾性的な考え方ではなく、fracture理論によって基づいた考え方を用いたので非常にいい結果が得られている。このEPFモデルは圧縮状態のみ使用できるので、このモデルの除荷特性のfracture理論の考え方を用いて、統一可塑性モデルを発展させることが将来の目的として検討中です。
継続として来年度は、解析とともに実験的な検討を行いたいと思います。

Research Products

• [Publications] SUPRATIC GUPTA: "3D ANALYSIS USING UNIFIED CONCRETE PLASTICITY MODEL WITH REINFORCEMENT UNDER COMPRESSION MODELLED AS BEAM ELEMENT"FRACTURE MECHANICS OF CONCRETE STR.,GIFU,JAPAN. V-2. 1005-1014 (1998)
• [Publications] NASIR. S: "SIMPLIFIED APPROACH TO THE NON-LINEAR BEHAVIOR OF RC MEMBERS"12^<th> WORLD CONF. ON EARTHQUAKE ENGG.,ACKLAND,NEWZEALAND. CD-ROM(PAPER NO.1913). (2000)