被災建築物群の損傷度評価法に関する研究

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02201204
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 小川 淳二 東北大学, 工学部, 助教授 (30005508)
• 研究分担者: 星 道夫 東北大学, 工学部, 助手 (90005504)
• キーワード: 鉄筋コンクリ-ト柱 / 一方向載荷 / 二方向載荷 / 損傷評価 / クラック / 剥落 / 復元力特性 / 靭性

研究概要

<1.研究目的及び研究方法>___ー 強震時に二方向水平力を受ける鉄筋コンクリ-ト造(以下、RC造)柱の損傷特性を明らかにする目的で、実大のRC造柱試験体の二方向載荷による静的繰返し破壊実験を行った。試験体項部の変位経路のパタ-ンと変形レベルをパラメ-タとし、荷重ー変形関係の履歴曲線及び、試験体表面に発生するクラックやコンクリ-ト剥落の損傷について量的な検討を行った。
試験体は断面が50cm*50cm、加力高さ110cmのRC造片持型柱で、一定柱軸応力度Fc/6及びFc/4のもとで、種々の柱頭変位経路(一方向型、十字型、X字型、円型、楕円型)を描くような載荷を行った。
<2.研究成果の概要>___ー 実験結果及び考察の結果をまとめると以下のようになる。
一方向載荷と二方向載荷ではRC柱の損傷挙動に大きな相違が見られる。二方向載荷の方が、一方向載荷に比して、より大きな耐力低下や靭性能低下等の復元力劣化と、より大きなクラック量、剥落量の外見上の損傷を与える。また、同じ二方向載荷でも、二方向に同時に変形を与えるような変位経路(円型、楕円型など)の方が、X、Y交互の変位経路(十字型など)よりも、大きな損傷を与える。
二方向載荷を受ける柱試験体の経験最大塑性率とクラック長さ比(クラック総長さの柱径に対する比)、剥落面積率(柱脚から柱径にあたる高さ以内のコンクリ-トの剥落面積率)について、以下の関係が得られた。
(1)クラック長さ比が5では、塑性率は1程度である。(2)クラック長さ比が10、剥落面積率が10〜30%であれば、塑性率は3程度である。(3)鉄筋が露出し、剥落面積率が30〜85%であれば、塑性率は5程度である。(4)帯筋がはずれ、主筋が座屈し、剥落面積率が50%以上あれば、塑性率は5を超えている。

研究成果

• [文献書誌] OGAWA,J.: "Earthquake Damage Evaluation of Reinforced concrete columns under Biーaxial Loading" Proc.Int.Conf.on Structural Engineering and Computation. 751-760 (1990)
• [文献書誌] 小川 淳二: "二軸曲げを受ける鉄筋コンクリ-ト柱の挙動と損傷度" コンクリ-ト工学年次論文報告集. 第12巻. 461-466 (1990)
• [文献書誌] OGAWA,J.: "Crack Ratio and Spall off Ratio of Reinforced Concrete columns" Proc.8th European Conference on Fracture. vol.2. 805-811 (1990)
• [文献書誌] 谷田部 浩: "二方向加力時のRC造柱の損傷評価" 日本建築学会大会学術講演梗概集. C. 883-884 (1990)
• [文献書誌] 小川 淳二: "地震荷重を受ける鉄筋コンクリ-ト柱の損傷度評価" 第8回日本地震工学シンポジウム論文集. 1359-1364 (1990)
• [文献書誌] OGAWA,J.: "Damage Behavior of Reinforced Concrete Columns under Uniaxial and biaxial Lateral Loading" Jour.Structural and Construction Engineering,Trans.of AIJ. 87-98 (1991)