2021 Fiscal Year Research-status Report
高性能鉄筋コンクリート造壁の開発と損傷予測モデルの構築
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20K14870
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小原 拓 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (50845451)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 鉄筋コンクリート造壁 / 継続使用性 / 損傷評価 / 圧縮損傷 / ロッキング特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大地震後の高い継続使用性が期待されるアンボンドPCaPC造壁の損傷制御性能に着目した。アンボンドPCaPC造壁の継続使用性評価を定式化することを目的とし，アンボンドPCaPC造壁の1体について正負交番繰返し静的載荷実験を行った。実験変数はコンクリート圧縮強度とした。高強度コンクリートを用いることで，剛性および曲げ耐力を大きくすることができた。さらに，壁試験体の圧縮ひび割れ発生時部材角を遅延することができ，より高い損傷制御性能が発揮されることがわかった。安全限界時変形角については，壁脚部のコンクリートの圧壊が脆性的に発生し，普通強度コンクリートを用いた基準試験体より小さくなることがわかった。また，損傷評価指標の構築を目的に，壁脚部のコンクリートの圧壊面積や圧縮ひび割れ幅・長さについて既往試験体も含めて定量的に評価し，損傷評価指標の基礎データを蓄積した。
数値解析においては，Multi-Springモデルを用いて120MPa級の高強度コンクリートを用いた壁試験体の荷重－変形角関係およびPC鋼棒の挙動を追跡できる材料構成則を示した。さらに設計時に継続使用性評価が行えることを念頭に，部材の残留変形や損傷度（PC鋼材ひずみおよびコンクリートの剥落面積，圧縮ひび割れ幅）を再現できる数値解析モデル（Multi-Springモデル）について検討した。また，壁部材の復元力特性の各特性点（離間点，曲げ降伏点，最大耐力点，安全限界点）の評価手法を示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画していた壁試験体の構造実験を実施し，期待した通りの性能を示した。また，損傷評価ツールとなる数値解析モデルの適用範囲の拡大および精度向上を図った。
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| Strategy for Future Research Activity |
既往実験データベースを参照し，損傷予測モデルの適用範囲の拡大を行う。変形性能が乏しいことが予想される壁厚の薄いケースや拘束筋量が少ないケースに着目し実験を行い，実験データの補間を行う。
部材検討で得られた成果を数値解析モデルに反映し建物解析を実施し，建物全体での性能評価を実施する。得られた知見をもとに性能評価設計フローを作成する。
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