冗長性を含む耐震性能評価のためのRC構造物の崩壊シミュレーション手法の高度化

• 研究課題/領域番号: 26420474
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造工学・地震工学・維持管理工学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 山本 佳士 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (70532802)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 剛体バネモデル / 幾何学的非線形 / 有限回転 / 局所化 / 冗長性 / 線形ティモシェンコ梁要素 / 破壊局所化 / 倒壊解析 / RBSM / 崩壊解析 / 復旧性

研究成果の概要

コンクリート構造物の倒壊挙動を精度良く再現可能な解析技術の確立は、重要な土木・建築構造物の高度な安全性の評価において非常に重要である。本研究では、大地震動を受けるコンクリート構造物の局所的な損傷進展過程、損傷領域ならびにシステム全体の倒壊挙動までを再現可能な手法を開発した。具体的には、コンクリートの破壊の局所化現象を定量的に再現可能な、構成モデルを適用した剛体バネモデルを、大変位・大回転挙動を再現可能になるよう拡張した。既往の実験との比較により、提案手法は、これまでには再現が困難であった、破壊の局所化挙動ならびに大変位・大回転を伴う倒壊挙動を良好に再現可能であることが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] 高速衝突を受ける鉄筋モルタルはり部材の裏面剥離発生メカニズムに関する解析的研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山本佳士，岡﨑宗一郎，別府万寿博，中村光，三浦泰人
  • 雑誌名: 構造工学論文集 巻: 63A ページ: 1210-1223
  • NAID: 130007395108
  • 査読あり
• [雑誌論文] 有限回転を考慮した3次元RBSMによるコンクリート材料のポストピーク挙動解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊佐治優, 山本佳士, 中村光, 三浦泰人
  • 雑誌名: コンクリート工学年次論文集 巻: 38 ページ: 91-96
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] RBSM解析による高速衝突を受ける鋼板補強モルタル梁の局部破壊機構評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡﨑宗一郎, 山本佳士, 別府万寿博, 中村光
  • 雑誌名: コンクリート工学年次論文集 巻: 38 ページ: 745-750
  • 査読あり
• [雑誌論文] ビーム・アーチ機構に基づく引張軸力を受けるRC部材のせん断耐力評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岩本拓也, 中村光, 山本佳士, 三浦秦人
  • 雑誌名: コンクリート工学年次論文集 巻: 38 ページ: 697-702
  • 査読あり
• [雑誌論文] NUMERICAL INVESTIGATION OF EFFECT OF THROUGH CRACK ON SHEAR STRENGTH DEGRADATION OF RC COLUMN (2016)
  • 著者名/発表者名: 付李, 中村光, 山本佳士, 三浦泰人
  • 雑誌名: コンクリート工学年次論文集 巻: 38 ページ: 865-870
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crack Propagation and Local Failure Simulation of Reinforced Concrete Subjected to Projectile Impact Using RBSM (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshihito Yamamoto, Soichiro Okazaki, Hikaru Nakamura, Masuhiro Beppu and Taiki Shibata
  • 雑誌名: Proceedings of ASME 2016 35th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering 巻: -
  • DOI: 10.1115/omae2016-54969
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanism of Shear Strength Degradation of RC Column Subjected to Cyclic Loading (2016)
  • 著者名/発表者名: Li Fu, H. Nakamura, H. Furuhashi, Y. Yamamoto and T. Miura
  • 雑誌名: Structural concrete, Journal of the fib 巻: 12 号: 1 ページ: 177-188
  • DOI: 10.1002/suco.201600052
  • 査読あり
• [学会発表] Crack Propagation and Local Failure Simulation of Reinforced Concrete Subjected to Projectile Impact Using RBSM (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshihito Yamamoto, Soichiro Okazaki, Hikaru Nakamura, Masuhiro Beppu and Taiki Shibata
  • 学会等名: ASME 2016 35th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering
  • 発表場所: Busan, South Korea
  • 年月日: 2016-06-19
  • 国際学会
• [学会発表] 有限回転を考慮した3次元RBSMによるコンクリート構造物の倒壊シミュレーション (2016)
  • 著者名/発表者名: 山本佳士、伊佐治優、中村光、三浦泰人
  • 学会等名: 第21回計算工学講演会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ：新潟コンベンションセンター
  • 年月日: 2016-05-31
• [学会発表] 有限回転を考慮した3次元RBSMによるコンクリート構造物の倒壊シミュレーション (2016)
  • 著者名/発表者名: 山本佳士，伊佐治優，中村光，三浦泰人
  • 学会等名: 第21回計算工学講演会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2016-05-31
• [学会発表] Local damage and collapse simulation of reinforced concrete subjected to high velocity impact load using 3D RBSM (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshihito Yamamoto, Soichiro Okazaki, Yu Isaji, Masuhiro Beppu, Hikaru Nakamura, Taito Miura
  • 学会等名: The 3rd International Workshops on Advances in Computational Mechanics
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2015-10-12
  • 国際学会
• [学会発表] 幾何学的非線形性を考慮した3次元RBSMによるコンクリートのせん断軟化・膨張挙動の評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊佐治優，山本佳士，中村光，三浦泰人
  • 学会等名: 第70回土木学会年次学術講演会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス
  • 年月日: 2015-09-16 – 2015-09-18
• [学会発表] 有限回転を考慮した3次元RBSMによるコンクリートの破壊挙動解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊佐治優，山本佳士，中村光，三浦泰人
  • 学会等名: 第18回応用力学シンポジウム
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス
  • 年月日: 2015-05-16 – 2015-05-17
• [学会発表] 有限回転を考慮した3次元剛体バネモデルによる大変位解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊佐治優，山本佳士，中村光，三浦泰人
  • 学会等名: 平成26年度土木学会中部支部研究発表会
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学
  • 年月日: 2015-03-06
• [学会・シンポジウム開催] The 3rd International Workshops on Advances in Computational Mechanics (2015)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-10-12