2016 Fiscal Year Annual Research Report
Evaluation of Bridging Law and Structural Performance of HPFRCC Considering Fiber Orientation
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26289188
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
金久保 利之 筑波大学, システム情報系, 教授 (90261784)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
八十島 章 筑波大学, システム情報系, 准教授 (80437574)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 高性能繊維補強セメント複合材料 / 配向性 / 架橋則 / 可視化 / 柱梁接合部 / せん断強度 / 楕円分布 / 引抜性状 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、高性能繊維補強セメント複合材料（HPFRCC）のマトリックス中における繊維の配向性を確率密度関数（楕円分布）で表現し、スナビング効果および有効強度係数を含めて精確に架橋則を評価することによって、HPFRCCの引張性状および構造性能の評価の構築を行うことを目的とした。研究の手法は、水ガラスを利用した繊維配向性の可視化、FDMによる3次元繊維流動解析および同一条件による実際のHPFRCC試験体の作製と加力実験であり、これら3つの検討結果の橋渡しを行うものが、配向性を考慮した架橋則である。
平成27年度までに、当初平成28年度予定のPVA繊維を用いた柱梁接合部の実験、水ガラスによる梁部材および柱梁接合部の繊維可視化実験が行えたため、平成28年度は、繊維配向性を制御することを目的とし、柱梁接合部パネルゾーンの打設方向および棒状バイブレーターを利用した場合の3次元繊維流動解析および同一条件での試験体の作製と加力実験を行った。さらに平成27年度に行った鋼繊維を用いた柱梁接合部の加力実験で得られたせん断強度の評価を目論み、引張応力下における一面せん断の要素実験を行って、スナビング効果に基づくせん断強度評価を行った。また、架橋則を橋渡しとした一連の評価がPVA繊維、鋼繊維と同様に他の繊維種類でも行えるかどうかの検証を行うために、アラミド繊維およびポリプロピレン（PP）繊維を用いて、単繊維の引抜試験および一軸引張試験による架橋則の構築、両繊維を用いた柱梁接合部の加力実験を行った。さらに、部材レベルの水ガラスによる可視化実験結果から、繊維の配向性に加えて分散性にも着目し、繊維撮影画像を基に繊維の分散性をポアソン分布で評価し、架橋則へ導入した。モンテカルロ・シミュレーションによりポアソン分布に基づいた分散性を与え、架橋則における最大引張応力（架橋強度）のばらつきを確認した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(21 results)
