2022 Fiscal Year Annual Research Report
津波波力による鉄筋コンクリート造耐震壁の面外破壊強度に関する研究
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20K04795
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
壁谷澤 寿一 東京都立大学, 都市環境科学研究科, 准教授 (10533953)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
壁谷澤 寿海 東京大学, 地震研究所, 名誉教授 (00134479)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 津波避難ビル / 鉄筋コンクリート造 / 耐津波設計 / 水理実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度には初年度に実施した鉄筋コンクリート造壁試験体の水圧実験結果について3次元有限要素法解析によるパラメータスタディを行った。昨年度の解析的検討では有限要素解析ソフトVector用いてシェル要素による解析を実施したが，鉄筋コンクリート造壁試験体の面外破壊強度を過大評価する結果となった。これは実験結果と解析結果の差異から壁板の面外変形分布を再現できていないことに起因していることを明らかにした。本年度は付着強度が考慮可能な3次元非線形有限要素解析プログラムFINALを用いてソリッド要素とシェル要素を用いた再現解析を行った。シェル要素では実験結果における面外破壊強度を過大評価した。また，3次元ソリッド要素ではメッシュ寸法を小さくするほど実験結果に近づくが，シェル要素と同様に面外破壊強度を過大評価する結果となった。コンクリートひび割れは面内に分散して分布し，中央と端部に集中したひび割れ性状は再現されていなかった。面外破壊強度を過大評価する理由として板材の直交方向のたわみ変形によってコンクリート引張応力が生じ壁筋コンクリート間の付着強度が低下し，ひび割れ損傷位置が変化したと推察した。そこで，離散ひび割れモデルを用いたソリッド要素において端部および亀甲状のひび割れ発生位置にフィルム要素を設けたモデルでは，実験結果における水位変形関係と面外変形分布を概ね再現可能であったが，壁筋のひずみ分布性状は実験結果と大きくかけ離れていた。提案した破壊メカニズムにおいて付着の分布性状を踏まえた解析方法の構築が今後の課題となる。
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