| 研究課題/領域番号 |
08650565
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
構造工学・地震工学
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 (1998)
徳山工業高等専門学校 (1996-1997) |
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研究代表者 |
田村 隆弘 長岡技術科学大学, 技術開発センター, 助教授 (60171899)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1998
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| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
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| 配分額 *注記 |
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1998年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1997年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1996年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | 鉄筋コンクリート棒部材 / せん断破壊 / 軸方向引張力 / I型梁 / 初期ひび割れ / 有限要素法 / 鉄筋コンクリート / せん断 / 有限要素解析 |
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| 研究概要 |
鉄筋コンクリート棒部材のせん断破壊メカニズムを実験と有限要素法による数値シュミレーションによって調査、検討した。
実験は、1)軸方向力とせん断破壊耐力の関係、2)部材圧縮領域の状態とせん断耐力の関係、3)初期ひび割れの影響、4)繰り返しせん断を受ける部材の挙動等、について行い、それぞれ軸方向力やせん断スパン比、腹鉄筋量、部材断面形状等をパラメータとした。軸方向力とせん断耐力の関係に着目した実験では、斜めひび割れの発生に対する軸方向力の影響と、斜めひび割れ後の二次的は耐荷機構に対する軸方向力の影響を考慮する必要があることが明らかになった。このことは、せん断耐力が部材圧縮領域の状態や初期ひび割れの状態にも影響されることとも深く関連することを説明することにも繋がった。
解析においては、梁、柱部材の曲げ、せん断破壊モードについて、軸力、せん断スパン比、主鉄筋量、帯筋量、そして、段落としの位置等をパラメータとしてシュミレートし、また、応用研究として開発したプログラムによって耐震補強を施した柱部材のモデル化を試みた。耐荷シェル要素を用いたI型梁の解析では、斜めひび割れ後の部材のアーチ的な耐荷機構が表現でき、有限要素法を用いて各荷重段階での部材の要素レベルでの応力状態を知ることが、破壊メカニズムを説明するのに有効な手段であることが確認できた。柱の解析のために用いた3次元ソリッド要素は、耐震補強した部材の挙動を良く表現し、補強により部材の靭性が向上することが確かめられた。
得られた成果から報告書をまとめたが、現在なお、これらの成果より鉄筋コンクリート棒部材のせん断破壊メカニズムを幾何学的に説明するべくモデル化を検討している。しかし、限られた条件のもとでのモデル化となり、せん断問題全般を説明するまでには至っていない。今後、載荷速度や初期不整の影響、繰り返しの影響等を調査する必要性を感じている。
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