| 研究概要 |
本研究では,種々の応力状態における繊維補強セメント系材料の挙動を表現できる構成モデルを構築することを目的としている。このため,繊維の方向性・分散性を制御したモデル繊維補強コンクリート供試体を用いて各種荷重状態における挙動を実験的に調べた。モデル供試体では,ひび割れ面を想定した不連続面に所定の方向と間隔で鋼繊維を配置した。使用した鋼繊維は,直線型,フック型,端部定着型の3種類である。一方,実際の鋼繊維補強コンクリートの挙動と上記のモデル供試体の挙動を対比させるため,不連続面をもたない一体打ちの供試体についての実験も行った。これらの実験結果から鋼繊維補強コンクリートの引張とせん断に対する構成モデルを組み立てた。以下に本研究で検討した項目とその結果の概要をまとめる。
1.一軸引張とせん断を受ける場合の変形特性:一軸引張またはせん断を受ける場合,鋼繊維に作用する最大荷重と最大荷重時変位は繊維形状の影響を受ける。各繊維の荷重変位曲線は多直線モデルで近似でき,全体の変形挙動は各繊維の挙動の重ね合わせ,付着長,繊維間の相互作用を考慮することにより表現できる。
2.繰返し荷重を受ける場合の変形特性:繰返し荷重の影響は繊維形状により異なり,多直線モデルで表現できる。載荷実験前後の鋼繊維の不連続面からの長さの差を表すパラメータを用いると各種鋼繊維の引抜け特性を表せる。
3.鋼繊維の引抜け特性に及ぼす付着長の影響:鋼繊維に作用する最大引張力と最大引張力時の引抜け変位は種々の付着長に対して繊維形状により異なる。母材と繊維の間の付着破壊等によるAE発生も繊維形状により異なる発生パターンを示す。また,最大引張力と最大引張力時の変位は付着長とバイリニア関係で表せる。
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