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コンクリート補強用の新素材として注目を浴びている、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維などの連続繊維補強材を用いたコンクリート構造物を対象として、その基本的なせん断耐荷機構モデルを構築し、最終的に新素材を用いたコンクリート系複合構造の設計に寄与することを目的に研究を行った。
今回開発した、仮想ひびわれモデルと非線形ロッド要素を用いた、コンクリート部材に対するFEM解析プログラムを用いて、せん断力を受ける場合の連続繊維補強コンクリートはりを数値解析した結果、軸方向補強材の剛性が低下するに伴い、鉄筋コンクリートはりに比較してせん断強度が低下すること、また鉄筋コンクリートと同様にせん断強度に寸法効果のあることが示された。これについては論文に取りまとめ、発表した。
破壊力学の適用に加えて、非線形格子モデルを用いた耐荷機構モデルの構築についても、検討を進め、トラス機構とアーチ機構を併存させた解析モデルを完成させた。これにより新素材を軸方向補強材として用いたコンクリートはりのせん断強度の低下、ならびにせん断強度の寸法効果を、数値解析的に予測した。これについても論文に取りまとめ、発表した。
さらに、コンクリートはりの曲げ強度の寸法効果についても検討を行った。コンクリートはりに存在する初期応力の分布形およびコンクリートの破壊特性値の実測値を用いると、乾燥の進行に伴う曲げ強度の変化を破壊力学に基づく数値計算により予測可能であることを明らかにした。
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