| 研究概要 |
プレストレストコンクリート構造では,材軸方向に緊張材を配し,曲げひび割れの防止あるいはひび割れ幅の制御を目的とするのが一般的である。それに対し,昨年度は曲げひび割れではなく,せん断ひび割れの発生を防止,またはひび割れ幅を制御するため,柱に高強度横補強筋を使用し,その補強筋に緊張力を加えて横方向のプレストレスを導入した試験体の曲げせん断実験および解析を行った。それらの研究から,横方向プレストレスは能動的拘束効果により,せん断ひび割れ耐力を上昇させると共に,せん断ひび割れ幅を低減できるため,せん断ひび割れ発生後のせん断抵抗力が増大し,鉄筋コンクリート柱の耐久性ばかりでなく,耐震性も向上することを明らかにした。
本年度は,主要なせん断損傷であるせん断ひび割れ性状に及ぼす横方向プレストレスの影響を明らかにすることを目的として,横補強筋に複数枚のひずみゲージを貼付し,横補強筋上の全てのせん断ひび割れ幅をデジタルマイクロスコープで計測する曲げせん断実験を行った。これらの実験結果に基づいて,せん断ひび割れ幅とこれに密接に関わってくる横補強筋のひずみ分布の関係,および横方向プレストレスを導入すると,付着特性が向上するため,ひび割れが分散し,個々のひび割れ幅と間隔は減少することなどを明らかにした。また,三次元有限要素解析によって,横方向プレストレスの導入による拘束効果を積分点レベルの内部応力状態に基づいて明らかにし,せん断強度およびひび割れ挙動に及ぼす拘束力の影響を明らかにした。さらに,分散ひび割れモデルを用いた解析によって,実験における横方向プレストレスによるせん断ひび割れ性状の相違を評価できることを示した。また,分散ひび割れモデルによる解析は,ひび割れの局所化や偏りを適切に評価できないが,部材幅方向の合計ひび割れ幅をせん断損傷度の尺度とする場合は,損傷評価が可能であることを示した。
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