2009 Fiscal Year Annual Research Report
高強度高性能材料を用いた鉄筋コンクリート造建築構造物の損傷制御型設計法の確立
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20360252
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
河野 進 Kyoto University, 工学研究科, 准教授 (30283493)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 仁史 京都大学, 防災研究所, 教授 (20132623)
西山 峰広 京都大学, 工学研究所, 教授 (50183900)
田村 修次 京都大学, 防災研究所, 准教授 (40313837)
坂下 雅信 京都大学, 工学研究所, 助教 (50456802)
塩原 等 東京大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (50272365)
寺岡 勝 呉工業高等專門学校, 建築学科, 教授 (60442464)
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| Keywords | 高強度コンクリート / 高性能鋼材 / 損傷制御 / ダンパー / RC構造 |
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| Research Abstract |
高強度材料を用いた鉄筋コンクリート(UHPRC)架構に高性能材料を用いたダンパーを付与した建築構造物を用いた損傷制御型システムの提案を目的にして研究を行った。2009年度は,拘束効果,曲げ・せん断特性,変形性能などの基本性状の把握と損傷評価法の確立,UHPRCを用いた損傷制御型建物の構築に焦点を当てた。
設計基準強度130MPaの超高強度コンクリートを用いたドックボーン型の柱試験体を計6体製作し,横補強筋量を実験変数とした偏心圧縮試験を実施した。実験目的は,柱断面内のひずみ勾配が拘束コンクリートの応力-ひずみ関係に及ぼす影響を明らかにすることである。いずれの試験体でも,試験区間内でコンクリートの曲げ圧壊が起こり,急激な耐力低下が見られた。横補強筋量の増大に伴い,最大軸力,曲げ圧壊時の圧縮縁ひずみが増大する傾向が見られ,Hongnestadらの提案手法で算定した柱断面内のコンクリートの応力-ひずみ関係は,中心軸圧縮試験を基に提案された既存式と比較して高い変形性能を示した。
軸力が高い建築用部材のひび割れ強度およびせん断耐力の予想モデルを検討した。せん断ひび割れでは大野荒川式や主応力式,せん断耐力では終局強度指針・NewRC式・靭性指針式など,Fc60MPa以下を対象とする式が,Fc100MPaを超えるコンクリート部材に適用した場合の適合性に焦点を当てた。ひび割れ面の凹凸が少なく骨材のかみ合い作用などが小さくなることを踏まえ,既存の予想式を修正中である。
高強度材料を用いたコンクリート造部材を,損傷制御構造における弾性要素として用いる場合には,その変形性能が重要な構造性能となる。そこで,初期剛性と降伏時剛性の決定法,破壊モードと変形性能の関係,正負交番繰り返しの影響等を反映できるモデルを構築中である。
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