2013 Fiscal Year Research-status Report
偶発作用を受けるRCやS造骨組の動的応答と部材損傷評価に関する研究
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25420566
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Muroran Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小室 雅人 室蘭工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10270183)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岸 徳光 釧路工業高等専門学校, その他部局等, 校長 (30153076)
栗橋 祐介 室蘭工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (30414189)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 建築構造 / 偶発作用 / 部材損傷評価 |
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| Research Abstract |
本研究の最終目的は，車両衝突やガス爆発等の偶発作用による構造物の進行的崩壊を防ぐために，強靱性を有する構造物の設計法を確立することである。すなわち，偶発作用の一つである突発衝撃荷重作用時における構造物の動的挙動特性や部材損傷レベルを実験的・数値解析的側面から把握し，強靱性やリダンダンシーをもつ安全・安心な構造物の設計法確立に向けた検討を行うものである。本研究では，特に部材損傷レベルの評価手法として，有限要素法（FEM）および最も単純な１自由度モデルに代わる第３の手法としてファイバー要素を用いた解析手法に着目し，梁や門型骨組を対象に重錘落下衝撃実験結果との比較によってその妥当性に関する検討を行う。
本研究を達成するために，本年度は断面寸法の異なる２種類の小型鉄筋コンクリート（RC）梁（純スパン長：2.7mおよび3m）を対象に，ファイバー要素を用いた衝撃応答解析を実施し，既往の研究で得られた実験結果との比較によってその妥当性を検討した。数値解析は，実験結果から得られた衝撃力波形をスパン中央に与えることにより実施した。また，部材要素長（分割長）が解析結果に与える影響についても検討を行っている。その結果，(1)曲げ破壊型で終局に至るRC梁の場合には，要素長を桁高の1/2程度とすることにより，衝撃荷重載荷位置における梁の応答変位を精度よく再現可能であること，(2)支点反力に関しては，最大応答値を過小に評価する傾向があるものの，その波形性状は大略再現可能であることを明らかにした。次年度は，実規模に近い大型のRC梁に対する適用性を検討するとともに，鋼材に対する同解析手法の妥当性を検証するために，鋼（S）梁を製作し静載荷および重錘落下衝撃実験を実施する予定である。
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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
衝撃荷重を受ける鉄筋コンクリート（RC）梁を対象に，ファイバー要素を用いた解析手法の適用性を実験結果との比較によって検討しており，計画は順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度以降は，鋼材に対する同解析手法の適用性を検証するために，鋼(S)梁を用いた衝撃実験を実施する。また，併せて数値解析も行い，その適用性に関する検討を行う。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
物品費として，ファイバー要素解析に用いる汎用プログラムの購入費を充てていたが，実際の配分金額が不足しプログラムの購入が不可能となった。研究を推進するために，１年間の学生版のアカデミックライセンスを活用することとしたことにより，差額が生じた。
次年度以降も解析プログラムの使用を継続するために学生版のライセンス費は必要となる。それ以外の差額に関しては，衝撃実験に使用する試験体数を増やすことで使用する予定である。
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