2001 Fiscal Year Annual Research Report
境界条件・載荷条件を理想化したR/C円筒シエルの挙動に関する実験的研究
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12650593
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| Research Institution | Tokuyama College of Technology |
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Principal Investigator |
原 隆 徳山工業高等専門学校, 土木建築工学科, 教授 (50124102)
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| Keywords | Reinforced Concerte / Cylindrical shell / FEM / Experiment / Numerical Analysis |
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| Research Abstract |
鉄筋コンクリートシェルは、杜会基盤の中枢の施設に用いられ、安全、確実な設計が必要とされている。しかし、これまで数多く公表されてきた鉄筋コンクリート円筒シェルの実験値と数値解析の比較を検討してみると、支持条件や境界条件および載荷条件の曖昧さに起因する種々の不整のため、実験解析の結果は理論解析に反映されているとはいいがたい。
本研究では、実験における曖昧さを除去した実験を行い、得られた結果を数値解析と比較して鉄筋コンクリートシェルの挙動を明らかにする。
実験においては、機械加工した鋼製のモールドを用いて試験体を作成し、形状初期不整を可能な限り除去した。また、支持条件については、支持縁に鋼球をソケットで固定した支持条件を用いることによって、支持条件の曖昧さを除去した。さらに、載荷試験においては、トーナメント方式の擬似等分布載荷とした。試験体は前年採用した小型の模型(95×95×1cm)に加え、形状不整が現れにくい大型の模型(200×150×3cm)を用いた。載荷方法は、小型模型については油圧アクチュエータ式載荷装置を用いて、変位制御方式で載荷した。また、大型模型については8連の複動ジャッキシステムで荷重制御方式で載荷した。なお、大型の模型については、等分布半載荷試験を行い、曲げの卓越した場合のシェルの挙動の分析も行った。実験解析の結果、鉄筋コンクリートシェルは支持条件による局所変形を生じることなく、破壊に至った。また、これまで、支持条件や形状初期不整に比べ、あまり注目されてこなかった鉄筋位置の不整が破壊モードや耐荷力に大きく影響を与えることが明らかになった。
数値解析においては、退化シェル要素を用い、数値解析を行った。解析条件はすべて実験解析と同様とした。数値解析の結果、実験及び数値解析結果は非常に良い一致を示し、数値解析は実験性状を適切に表現できることが明らかになった。
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[Publications] Hara T.Kato S.Ohya M.: "Structural behavior of repaired cooling tower shell"CREATIVE SYSTEMS IN STRUCTURAL AND CONSTRUCTION ENGINEERING (ISEC-01). 693-698 (2001)
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[Publications] Hara T.Gould P.L.: "Local-global F E analysis of column supported cooling towers"ASCE 2001 STRUCTURES CONGRESS May 21-23,2001 Washington DC. (CDROM). (2001)
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[Publications] Hara T.Shigematsu T.Tamura T.: "Behavior of P/C cylindrical shell with steel sheet"The First International Conference on Steel and Composite Structures ICSCS'01 Pusan Korea 14-16 June 2001. 427-434 (2001)
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[Publications] Kuboyama H.Hara T.Shigematsu T.: "Ultimate strength of reinforced concrete cylindrical shell"The First International Conference on Steel and Composite Structures ICSCS'01 Pusan Korea 14-16 June 2001. 435-442 (2001)
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[Publications] Kato S.Ohya M.Hara T.: "Finite element analysis of a reinforced concrete cooling tower under cyclic loading"PROCEEDINGS OF IASS SYMPOSIUM 2001 NAGOYA. (CDROM). (2001)
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[Publications] Hara T.Kato S.Ohya M.: "Behavior of R/C cooling tower under alternating cyclic load"PROCEEDINGS OF IASS SYMPOSIUM 2001 NAGOYA. (CDROM). (2001)
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[Publications] 原隆: "鋼板で補強した鉄筋コンクリート円筒パネルの挙動について"日本建築学会2001年度大会(関東)学術講演概要集. 747-748 (2001)
