2004 Fiscal Year Annual Research Report
都市空間における各種の地下式鉄筋コンクリート施設の耐震・耐衝撃・耐熱性能評価
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15510154
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| Research Institution | Meijo University |
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Principal Investigator |
武藤 厚 名城大学, 理工学部, 助教授 (90278325)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金子 林璽 名城大学, 理工学部, 教授 (10076581)
村田 賢 名城大学, 理工学部, 教授 (30121510)
松井 徹哉 名城大学, 理工学部, 教授 (70023083)
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| Keywords | 鉄筋コンクリート構造 / 苛酷事象 / 耐震性能 / 耐熱性能 / 耐衝撃 / 弾塑性挙動 / 地下利用 |
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| Research Abstract |
地下式のRC構造物をはじめとする、鉄筋コンクリート連続体構造における耐苛酷事象下での性能を(耐震・耐衝撃・耐熱)評価するための破壊解析手法を開発・検証・実行することを目的としている。具体的な研究・開発の内容としては、1)衝突等の現象に関し、時刻歴の破壊解析を可能とする。また、2)高温事象に関して、温度と水分の挙動を含めた詳細なシミュレーション手法を確立し、構造問題とリンクした評価を可能とすることを目指すものである。これにより、事故/故意による、衝撃および各種の高温事象による構造物の損傷評価・耐力余裕度の評価、さらにはこの問題に対する合理的構造の検討を可能とする。
前年度は、コンクリート構造部分に関して、過渡荷重及び温度荷重に対する弾塑性解析手法の基礎的部分を開発した。具体的には、申請者の既往研究により、シェル要素をベースとした手法を基にして、ここでは新たに3次元要素で基礎式を展開し、数値解析コードを試作した。また、実験データに基づく材料の構成関係の組み込みを実施した(妥当性検証は現在進行中である)。また、温度依存の構成関係モデルに関しては、2次元で展開済のものに対して、3次元問題へ拡張するための基礎式の定式化を実施した。現在、実構造物への適用可能性を検討中である。
本年度は、ここまでの内容を継続して実施すると共に、並行して、実規模での数値解析を実現可能とする為の高速な解析手法を検討した。また、従来の解析手法では困難であった、局所破壊後の解析を安定に実施する為の有限差分による解析手法を理論展開した。そこでは、大変形/大ひずみ/大回転を考慮し、急速な要素の変形が進行して軟化した場合に、局所的な力の釣り合い条件を保持したまま、計算の続行に困難をきたす要素を自動的に消去、あるいは再メッシュする手法を展開し、大規模3次元解析への適合性を検討した。
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