| 研究課題/領域番号 |
05650424
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
土木材料・力学一般
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
上田 多門 北海道大学, 工学部, 助教授 (00151796)
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| 研究分担者 |
古内 仁 北海道大学, 工学部, 助手 (60165462)
志村 和紀 北海道大学, 工学部, 助手 (60187474)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| キーワード | コンクリート / 変形 / ひび割れ / マイクロメカニクス / 非接触型測定 / レーザースペックル法 / せん断 / 繰返し載荷 |
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| 研究概要 |
(1)材料としての非線形変形挙動
コンクリートの非線形な変形機構を、モルタルと骨材の複合体という微視的な視点から捉える目的で、板状の無筋コンクリート供試体に繰り返し荷重を与えた。載荷試験に先立ち、二次元非線形有限要素解析を行い、供試体の変形がモルタルと骨材との界面の状況に影響を受けるように、側面が正方形の高強度モルタル製モデル骨材をその対角線と載荷方向が一致するように中央に一つだけ配置することとした。荷重の増加とともにまず界面での剥離が起こり、載荷方向にある骨材の二つの角からモルタル中へひび割れが進展した。供試体の剛性は、剥離が起こる前は、有限要素法で得られる界面が剥離しない場合の供試体の剛性とほぼ同じであり、剥離が生じた後は、界面が完全に自由な場合の剛性に近づいていくことが観察された。また、このような、剥離、ひび割れの発生、進展は荷重の繰り返しによっても生じていると考えられた。
(2)部材としての非線形変動挙動
せん断補強したはりに単調載荷を与え、レーザースペックル法によりせん断スパンのせん断変形を測定し、全体の変動からこのせん断変形を除いたのもを曲げ変形と定義した。その結果、次のようなトラス機構に基づく変形モデルではりの変形が表現できることが明らかとなった。曲げ変形は、従来の方法にモーメントシフトを考慮することにより求める。モーメントシフト量は、測定されてコンクリートの中立軸より求めたモーメントアーム長及び主圧縮応力の方向から求められる。せん断変形は、トラスの変形の内、斜材の変形による変形のみとする。圧縮斜材の傾きは主圧縮応力の方向であり、下弦材の位置は主筋の位置、上弦材の位置は測定された中立軸より上の部分の中心である。引張斜材の剛性にはせん断ひび割れ発生直後は周囲のコンクリートの引張剛性こ考慮し、荷重の増加とともにせん断補強筋の剛性に漸近する。
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