Ultimate Strength and Structural Health Monitoring of Reinforced Concrete Pile Foundation

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K04709
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 林 和宏 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40725636)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 遠心載荷実験 / 鉄筋コンクリート杭 / 豊浦砂 / ランキン土圧 / クーロン土圧

Outline of Annual Research Achievements

鉄筋コンクリート杭を用いた基礎構造の終局耐力算定法と地震後の健全度評価法の提案に向けて、遠心場静的載荷実験を実施した。実験では大径のRC杭を対象とし、杭損傷を伴う乾燥砂地盤－RC杭連成系の塑性変形挙動を検討した。杭模型断面は直径25mm（実大スケールで1.25m）で、降伏応力374MPaの主筋4本（径1.2mm）と圧縮強度13.3MPaのモルタルから成り、せん断補強筋（径0.8mm）は5mmピッチのスパイラル配筋とした。地盤は豊浦乾燥砂を用い空中落下法で相対密度60%となるよう作成した。載荷は水平方向の静的正負交番繰返しとし、連成系の耐力が顕著に低下するまで行った。実験モデルでは、杭模型が地中部で曲げ破壊する挙動が見られ、概ね予定通りの履歴挙動が得られたた。
また、砂地盤とRC杭双方の非線形挙動を考慮した数値解析を実施し、実験結果と比較検証した。数値解析では，杭模型を梁要素で，地盤をバネ要素でモデル化した。解析では、杭側面の摩擦角を考慮したクーロンの受働土圧係数を用いた方が、ランキンの受働土圧を用いるよりも実験結果に近い値が得られた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナウイルスの発生・流行に伴い、予定していた学外施設を利用した実験に支障が出たため。

Strategy for Future Research Activity

研究1年目および2年目前半に予定していた実験については、2年目（本年度）後半にまとめて実施する計画に変更する。併せて、数値解析に基づく検討を予定より早く進めることで、本研究の進捗が当初予定に復するよう計画を変更する。

Causes of Carryover

コロナウィルスの発生・流行に伴い、学外施設の利用を前提としていた実験が無期限延期となった（当該施設管理者が、所外利用を制限する決定をしたため）。研究1年目の経費は、その大部分を当該実験の実施費用・旅費・施設利用料に充てる計画であったため、実使用額と差が生じた。実施予定であった実験については、研究2年目（今年度）後半での実施を計画し、その費用として1年目よりの繰り越し分を使用する。