プレキャストコンクリート構造の構造性能最適化に関する基礎的研究

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K04569
• Research Institution: Akita University
• Principal Investigator: 高橋 良輔 秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (10371783)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ハーフプレキャスト / 接合面 / ダウエル作用 / せん断伝達 / 洗い出し

Outline of Annual Research Achievements

既往の研究成果を取りまとめて構築したハーフプレキャスト接合鉄筋の簡易なせん断モデルとコンクリートひび割れ面のせん断伝達モデルを組み合わせて，洗い出し処理を行ったハーフプレキャスト接合面の構成則を構築し，自作の3次元非線形有限要素解析プログラムに導入した．
その後，接合面を部分的に洗い出し処理を行ったハーフプレキャストRCはり供試体を作成し，その供試体を用いてせん断実験を行った．ハーフプレキャスト接合面構成則を導入した有限要素解析プログラムによって，この実験の解析を実施した．その結果，はりの荷重-変位関係やひび割れ性状などは，実験結果と解析結果が概ね一致することを確認した．しかし，鉄筋径の違いによる接合鉄筋位置のずれ変位や接合面開口変位の変化を十分に再現することができず，接合面挙動への接合鉄筋の影響については十分に評価できなかった．
そこで部分的に洗出し処理を行った要素供試体の押抜き実験を行い，接合面に及ぼす洗出しの影響について調べた．その結果，これまでの研究で得られた，結合鉄筋のせん断挙動の簡易な2直線モデルと既往のひび割れ面のせん断モデルの重ね合わせによる算定値は実験値を大幅に過大評価することが明らかとなった．
これらのことから，単純に接合鉄筋のせん断モデルとひび割れ面のせん断モデルの重ね合わせでは，洗い出し処理を行った接合面のせん断挙動を評価できず，その結果，プレキャストRCはりの接合面挙動において接合鉄筋径の影響を十分に評価できなかった可能性が明らかとなった．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初予定していた実験と解析を実施してその妥当性を確認できた．
そのため，今年度は計画通りに進展したと言える．
ただし，実験を予定していた供試体が想定外の制作不良等であったため，実験数が少なかったこと，また，当初計画では，接合面の挙動はひび割れ面のせん断モデルと接合鉄筋のせん断モデルの重ね合わせで，比較的良く評価できると考えていたが，想定以上に過大評価であったことなどから，次年度は若干進捗が遅れることが想定される．

Strategy for Future Research Activity

要素実験において，想定していたモデルの妥当性が十分に確認できなかったため，その原因を解明し，モデルの精度を改善するための実験を次年度実施することとする．
具体的には，要素実験において，横方向拘束力を制御した実験，接合鉄筋を有さない場合の実験等を実施して，洗い出し面の影響について十分に明らかにする．
また，はり実験も同様に，接合鉄筋を有さない場合の実験も実施して，はりの挙動における洗い出し処理面の影響について明らかにする．