コンクリートの曲げ破壊性状に関する破壊力学的検討

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03650391
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 六郷 恵哲 岐阜大学, 工学部, 助教授 (40127155)
• 研究分担者: 内田 裕市 岐阜大学, 工学部, 助手 (20213449)
• キーワード: コンクリート / 破壊力学 / 曲げ破壊 / 破壊エネルギー / 引張軟化 / 寸法効果 / 鉄筋コンクリート / 鋼繊維補強コンクリート

研究概要

本研究は、引張軟化特性を考慮した破壊力学的手法を応用して、曲げを受けるコンクリートならびに鉄筋コンクリートはり部材の各種の破壊性状について、実験的ならびに解析的に検討することを目的としており、次のような検討を行った。
1.コンクリートの曲げ強度に及ぼす部材寸法ならびに断面形状の影響に関する検討
2.折曲げ試験によるコンクリートの曲げ強度ならびに破壊エネルギーの測定に関する検討
3.鋼繊維補強コンクリートの曲げ特性の評価方法に関する検討
4.鉄筋比が小さい鉄筋コンクリートはりの曲げ破壊性状に関する検討
その結果、次のような知見が得られた。
1.コンクリートの曲げ強度は、供試体寸法が大きいほど小さくなることを実験ならびに引張軟化特性を組み込んだ数値解析により定量的に明らかにした。
2.上記の解析結果に基づいて、寸法効果を反映した曲げ強度の算定式を提案した。
3.コンクリートの引張軟化特性の寄与により、供試体の断面形状が円形の方が正方形の場合よりも曲げ強度が大きくなることを、実験ならびに数値解析により示した。
4.曲げ強度に対する鋼繊維の補強効果は、供試体寸法が大きいほど顕著となることを、実験ならびに引張軟化特性を組み込んだ数値解析により明らかにした。
5.コンクリートの曲げ強度の寸法硬化を考慮した低鉄筋コンクリートはりのひび割れ耐力ならびに降伏耐力の算定法を提案した。
6.全体の変形とともに荷重が増加する状態ではひび割れや局部的変形が分散するのに対し、ピークを超え荷重が減少する状態では局所的に集中することを実験的に明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] 六郷 恵哲: "コンクリートの破壊力学と折曲げ試験法" コンクリートの非破壊試験法に関するシンポジウム論文集(日本コンクリート工学協会). JCI-C23. 31-38 (1991)
• [文献書誌] ROKUGO,K.: "Fracture Energy and Tension Softening Diagrams of Various Kinds of Concrete" Brittle Matrix Composites 3,Elsevier Applied Science. 101-110 (1991)
• [文献書誌] ROKUGO,K.: "Semi-Destructive Tests and Fracture Mechanics of Concrete" Fracture Processes in Concrete,Rock and Ceramics,E & FN Spon. 2. 799-807 (1991)
• [文献書誌] 内田 裕市: "曲げ試験に基づく引張軟化曲線の推定と計測" 土木学会論文集. 426. 203-212 (1991)
• [文献書誌] UCHIDA,Y.: "Determination of Tension Softening Diagrams of Concrete by Meams of Bending Tests" Concrete Library International (土木学会). 18. 171-184 (1991)
• [文献書誌] 六郷 恵哲: "コンクリートの破壊の局所化と強度の寸法依存性" コンクリートライブラリー (土木学会). 69. 96-110 (1991)
• [文献書誌] 瀬古 繁喜: "鉄筋化が小さいRCはりの曲げ破壊性状" コンクリート工学年次論文報告集. 13-2. 255-258 (1991)
• [文献書誌] 六郷 恵哲: "コンクリートの曲げ強度の推定に関する破壊力学的検討" コンクリート工学論文集. 3-1. 57-63 (1992)
• [文献書誌] 六郷 恵哲: "鋼繊維補強コンクリートの曲げ強度の寸法依存性" セメントコンクリート論文集. 46. 482-487 (1992)
• [文献書誌] 内田 裕市: "寸法依存性に着目した低鉄筋RCはりの曲げ破壊性状" 土木学会論文集. 451. 129-138 (1992)
• [文献書誌] ROKUGO,K.: "Flexural Failure Behavior of Lightly Reinforced Concrete Beams" Fracture Mechanics of Concrete Structures,FRAMCOS-1,Elsevier Applied Science. 775-781 (1992)
• [文献書誌] 内田 裕市: "コンクリートの曲げ強度の寸法効果に関する破壊力学的検討" 土木学会論文集. 442. 101-107 (1992)
• [文献書誌] UCHIDA,Y.: "Application of Fracture Mechanics to Size Effect on Flexural Strength of Concrete" Concrete Library International (土木学会). 20. 87-97 (1992)
• [文献書誌] 三橋 博三: "コンクリート構造への破壊力学的の応用" コンクリート工学. 30-6. 5-17 (1992)
• [文献書誌] 六郷 恵哲: "鋼繊維補強コンクリートの曲げ破壊性状と引張軟化曲線" 土木学会論文集. 460. 57-64 (1993)