2021 Fiscal Year Annual Research Report
プレキャスト構造システムの復旧性・冗長性評価のための劣化・崩壊解析手法の開発
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19K04576
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| Research Institution | Hosei University |
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Principal Investigator |
山本 佳士 法政大学, デザイン工学部, 教授 (70532802)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | RBSM / 大変位・大回転 / 冗長性 / プレキャストコンクリート構造 / 継手 / 定着 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、生産性向上のための技術開発投資が活発化しており、コンクリート分野ではプレキャストコンクリート(PCa)構造の適用拡大や、施工性を考慮した合理的な継手・定着工法の活用等の検討が進められている。一方、新技術導入の際には当然新たな脆弱性の発生が懸念され、安全性、耐久性、復旧性の評価に加え、我が国においては特に想定以上の作用が生じた場合の冗長性の評価も重要である。
本研究では、PCa構造および新しい継手・定着工法を適用したRC構造の、部材レベルの性能評価に加え、構造システム全体の冗長性までを評価可能な数値解析手法を開発する。具体的には、剛体バネモデル（RBSM）および有限要素法を結合した解析手法をベースとして、(1)コンクリートの拘束効果を含む圧縮破壊局所化挙動、(2)鉄筋、継手、定着機構の弾塑性挙動および座屈を含む大変位・大変形挙動、(3)収縮、クリープ、鉄筋腐食、ASR等の各種時間依存変形・劣化現象、ならびに(4)大変位・大回転・大変形を伴う部材およびシステム全体の倒壊挙動までを、(5)鉄筋の節、継手・定着機構の形状から高解像度で再現可能な数値解析手法を開発する。
当該年度においては、昨年度開発した、大変位・大回転挙動に加え倒壊過程における接触挙動を再現できるRBSMを、さらに精度良く接触判定ができるよう改善した。また、異形鉄筋や継手・定着機構の塑性変形や座屈挙動をメゾスケールの解像度から再現可能な幾何学的非線形性を考慮したソリッドFEM要素と前述のRBSMを結合した手法を開発した。
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