2004 Fiscal Year Annual Research Report
環境負荷低減を目指した簡易接合構造システムとその性能モニタリングに関する研究
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14550555
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
金子 佳生 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60312617)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三橋 博三 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90091751)
三田 彰 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (60327674)
桐越 一紀 東北大学, 工学部, 教務職員 (60240660)
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| Keywords | 環境負荷低減 / 建築鋼構造システム / 繊維補強セメント系複合材料 / 性能モニタリング / 簡易接合法 / 柱梁接合部 / 柱基礎接合部 / 力学モデル |
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| Research Abstract |
建築鋼構造における従来の接合法にかわって、柱梁接合部や柱基礎接合部に対し、マイクロメカニックスによりその材料基礎特性の研究が進められている繊維補強セメント系複合材料を接合材として適用し、環境負荷低減を目指した簡易接合法を開発することを目的とした本研究の最終年度として、以下の研究を行った。
1.繊維補強セメント系複合材料を接合材とした簡易接合法の巨視的破壊・変形特性に対し、せん断破壊力学モデルを用いて評価するため、せん断破壊の局所化領域とその破壊メカニズムに関する実験的かつ解析的評価を行った。
2.繊維補強セメント系複合材料を接合材とした簡易接合法の微視的破壊・変形特性に対し、有限要素法解析により評価するため、材料構成則として重要な役割を持つ、圧縮軟化特性に関し、実験的かつ解析的評価を行った。
3.繊維補強セメント系複合材料を接合材とした柱基礎接合部の構造性能実験として、基本モデル(無補強)に関する片持ち柱形式の両振り繰返し載荷実験に加えて、各種補強方法を適用し、簡易な施工法を前提としながらも、基礎部埋込み工法と同等以上の性能を得ることを検証した。
4.柱基礎接合部の構造実験に対し、有限要素法解析を用いて、より定量的な接合部損傷レベルの評価を行い、柱脚部の変形特性を適切に評価できるモデル化手法の構築に関する適用化を検証した。
5.コンクリート構造物の損傷検知に一般的な打音法が、人の聴覚に頼ることが多いことに着目し、マイクロフォンとインパクトハンマーを用いてデジタルデータを取得し、システム同定によって、定量化する技術の検討を行った。
6.本研究を総合して、簡易接合構造システムの架構構造性能を数値解析的に評価し、建物の必要性能に応じた本システムの適用範囲を明らかにした。
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