| 研究概要 |
1995年1月17日未明に発生した阪神大震災では,数多くの土木・建築構造物に壊滅的打撃を与えた.それらの中の特異な破壊・損傷例で特に注目すべきものは,鉄筋コンクリート構造物に発生した水平ひび割れや圧縮破壊による損傷・破壊現象である.
本研究は上記のような直下型大地震による特異なコンクリート構造物の衝撃破壊の発生メカニズムを解明し,そのような衝撃破壊の防止法に対する有効な資料を提供する目的で,コンクリートに対する衝撃実験と数値計算の両面より直下地震動による典型的コンクリート構造物の動的挙動及び破壊について詳しく調べた.
実験は,主に今までほとんど研究されていない低衝撃速度荷重下で鋼板によって補強されているコンクリート柱と内部に脆性材料を詰めた鋼管の座屈現象及び,縦偏心衝撃を受ける矩形断面体の動的挙動を調べた.
数値解析は,縦特性曲線法,有限要素法及び個別要素法によって異方性体の応力波伝ぱ現象など基礎的な面から直下地震動による速度負荷を受ける種々のコンクリート構造物の動的挙動および破壊など実際の応用の面まで広い範囲にわたって行われた.
縦特性曲線法により,異方性体の三次元応力波伝ぱ問題を解析するための特性分析と数値積分式を導出する上で,その計算ソフトを完成した.これは,今まで他に発表されていない成果である.また,大型汎用型衝撃応答解析コードにより,直下型地震特有の揺れ初期の激しい1波又は2波がコンクリート構造物の動的挙動に及ぼす影響を調べた.その結果,その構造物に生じる応力値,特に初期の過渡応答時の応力値は揺れ速度の初期の波形の大きさのみならず,その形状(周期,立上がり時間,立下がり時間),構造物の長さ,その上に載る上部構造物の形状(境界条件)によって変わる様子を定量的に出した.
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