耐久性を考慮した鉄筋コンクリート構造物の構造性能評価に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650588
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 白井 伸明 日本大学, 理工学部, 教授 (90060144)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): PAREEK Sanjay 日本大学, 工学部, 講師 (20287593) ; 森泉 和人 日本大学, 理工学部, 助手 (80277384) ; 中西 三和 日本大学, 理工学部, 教授 (40147690)
• Keywords: 鉄筋コンクリート / 非破壊検査 / 損傷 / ひび割れ / 局所化 / 材齢 / 有限要素法 / 補強・補修

Research Abstract

材料および部材のレベルから損傷領域の分布と破壊特性に着目し,下記の4項目の実験的・解析的研究を進めた。また,破壊試験終了後の供試体を利用し,フラクトグラフィーによる詳細な破壊情報の抽出作業も進めており,損傷データベースの部材解析モデルへの反映を目指している。材料の損傷に起因する物質移動現象の解析モデルは,文献調査を行いながら基礎的な解析ルーチンの開発を行っている。
(1)コンクリートの材齢上昇に伴う強度および引張軟化特性の変化を,引張破壊靭性試験より把握した。AE計測による実験中の動的な微視損傷の推移と試験後の破断面の3次元形状解析を行い,材齢が異なる材料の損傷特性の違いについて多角的に検討した。
(2)前年に引き続き,小型RC梁の破壊実験を実施し,AE計測によるRC部材中の損傷データベースの補完を行った。また,RC梁試験体については,通常の実験室レベルの小規模試験体から実構造物に近い大きさを有する試験体まで,寸法が相似的に異なるRC梁破壊実験も実施し,供試体寸法の増大に伴う損傷領域の局所化現象についても検討した。
(3)耐震性能と耐久性を兼ね備えたRC部材としても期待が大きい,高強度材料を使用したRC部材と繊維シート補強したRC部材の破壊実験を行い,材料の高強度化や補強による損傷領域の変化と破壊靭性の違いについて検討した。
(4)各種RC部材の実験データを広範囲に収集し,非線形FEM解析を実施した。準脆性材料に対する破壊の力学をベースに構成則の開発を行い,マクロな非線形応答の推定精度や部材レベルで発生する破壊の局所化領域の評価について検討した。

Research Products

• [Publications] 石田, 白井, 田嶋, 三島: "圧縮応力による損傷を受けたコンクリートの引張軟化特性"日本建築学会大会学術講演梗概集. 第IV巻. 95-96 (2002)
• [Publications] 岡野, 白井, 田嶋: "RC梁のAE源位置標定法に関する検討"日本建築学会大会学術講演梗概集. 第IV巻. 3-4 (2002)
• [Publications] 田嶋, 白井, 森泉: "セメント系材料のひび割れ挙動に関するシステムダイナミクス(その1〜3)"日本建築学会大会学術講演梗概集. 第IV巻. 71-76 (2002)
• [Publications] 寺澤, 青木, 白井: "繰返し荷重がRC柱の靭性能に及ぼす影響に関する解析的検討(その1〜2)"日本建築学会大会学術講演梗概集. 第IV巻. 387-390 (2002)
• [Publications] 藤田, 三島, 白井, 渡部: "非線形FEMによるRCディープビームのせん断解析(その1〜2)"日本建築学会大会学術講演梗概集. 第IV巻. 77-80 (2002)
• [Publications] 藤田, 白井, 渡部: "非線形FEMによるRC造耐震壁(CAMUS3)の地震応答解析"コンクリート工学年次論文集. 第23巻3号. 31-36 (2002)