2017 Fiscal Year Research-status Report
既存RC部材の損傷を考慮した耐震補強接合部の最適実験法の提案と設計施工の高度化
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16K18195
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| Research Institution | Muroran Institute of Technology |
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Principal Investigator |
高瀬 裕也 室蘭工業大学, 工学研究科, 准教授 (30515911)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 目荒らし面 / 目開き量 / 耐震補強 / 接合部 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度は，1)コンクリート目荒らし面のせん断実験と耐力評価，2)コンクリート目荒らし面の力学モデル，3)目荒らしとあと施工アンカーを組み合わせた接合部のせん断載荷実験と力学モデルによる評価を，主に実施した。以下に，各項目の詳細を列記する。
項目1)：目荒らし面積比とコンクリート圧縮強度をパラメータとして，せん断実験を行った結果，目荒らし面積比10%～30%では支圧破壊が，50%以上ではせん断破壊が支配的となることが明らかとなった。これを踏まえ，各破壊形式の耐力評価式の構築を試みた。支圧破壊する際は凹凸の垂直投影面積に，せん断破壊する際は凹凸の水平投影面積に大きく依拠すると考え，形状測定による座標データからそれぞれの面積を割り出した。これらのデータを使い，耐力式を構築することで，各破壊モードにおけるせん断耐力を的確に推定することができた。
項目2)：目荒らし面積比10%～30%，コンクリート圧縮強度が10～30N/mm2の範囲を対象に，既往の物理接触型のひび割れ面のせん断伝達構成則に基づいて，力学モデルを構築し，精度良く実験結果を追随することができた。
項目3)：あと施工アンカーを2-D16で同条件とし，面積比を違えた接合部の実験を実施した。さらに，これまでの研究で構築しているあと施工アンカーモデルと，項目2)の目荒らし面のモデルとを単純に累加したモデルにより，力学挙動の評価を試みた。この結果，単純累加した本モデルは，実験結果を過小に評価した。この事実から，目荒らしとあと施工アンカーを組み合わせることで，メカニズムに変化が生じていると考えられるが，この現象については解明に至っておらず，次年度以降の研究課題である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
耐力式の構築から，目荒らしの力学モデルの構築など，当初計画で実施したかった，目荒らし面の定量評価に対して，概ね成功しているだけでなく，破壊形式が異なる場合についても，それぞれの耐力式を構築できたことから，当初計画以上に進展していると判断した。
なお，申請当初の予測では，目荒らしが細かく施工される（面積比が大きい）とLocal Roughnessの影響が，目荒らしが荒く施工される（面積比が小さい）とGlobal Roughnessの影響がそれぞれ卓越すると考えていた。しかしながら，実際にせん断実験を行ってみると，面積比が大きいとせん断破壊し，面積比が小さいと支圧破壊すると言う，破壊モードが異なる現象が生じ得ることが明らかとなった。そこで試行的に，面積比が小さく支圧破壊するケースに対して，既往の物理接触型の構成則を利用して，目荒らし面をモデル化した結果，精度良く実験結果を再現することができた。面積比が大きい場合には，物理接触型のモデルとは全く異なる破壊現象が生じており，これについては次年度，新たなモデルを提案したいと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
前項の進捗状況でも述べているとおり，当初の予想とは異なる結果が得られたことに起因して，一部，変更が必要な項目も生じているが，概ね計画通りに進んでいる。申請書の計画書で残された主な実施項目は，【5.あと施工アンカーと目荒らしの相互作用を考慮した力学モデルの構築】と，【6.接合部の変位場を考慮した設計手法および最適目荒らし形状の提案】である。以下に，具体的な実施課題を列記する。
・目荒らし面のせん断破壊耐力式の精度向上を図り，種々の条件で的確に構造性能を評価できる手法を構築する。
・これまでの研究成果により，面積比が小さい領域では，面積比に応じてせん断耐力も上昇するが，30％を超えるとせん断耐力の大きさにほとんど変化は見られない。したがって，最適面積比は30％程度と結論付けられそうである。この知見を踏まえ，最適設計法，もしくは目荒らしに関する最適な構造規定を提案する予定である。
・目荒らし面積比が大きく，せん断破壊するケースのモデル化について検討する。なお，上記の通り，面積比が30％以上では，せん断耐力に変化が見られないため，このせん断破壊するケースの重要度は低い。
・あと施工アンカーと目荒らし面を組み合わせた場合のメカニズムを解明する。
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Research Products
(7 results)
