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火災時の終局的な架構安定性には、火災初期の爆裂による断面欠損の程度と、終局的な崩壊モードとの関係を吟味する必要がある。そのうち、爆裂の発生機構については、材料内温度分布により生ずる熱応力と、空隙内水分上昇により生ずる応力の組み合わせで発生条件を記述できると考え、3次元有限要素法解析による検討を行った。既往の実験で用いられた半径50mm、高さ100mmの円筒形供試体をISO834標準加熱曲線に従って均等加熱した時の供試体内部温度、水蒸気圧力、含水率を求めたのち、各時刻での温度と空隙圧力分布から生ずる応力を弾性解析により求めた。その結果、供試体の表層部では熱膨張ひずみに起因する圧縮熱応力が材軸方向と円周方向に生じ、空隙圧力に起因する引張応力はこれを僅かに打ち消す程度であった。また、半径方向では、空隙圧力に起因する引張応力と熱膨張に起因する引張応力(表層部が膨張して外に向かって膨らむために生ずる引張応力)の和が作用した。この応力状態を、火災時ではなく常温での材料の破壊現象とのアナロジーで考えると、二軸圧縮/一軸引張の状態であり、表層部から少し内部でひび割れが発生すると、弾性座屈現象としての破壊が起こることが示唆される。解析と同寸法の高強度コンクリート製円筒形供試体での実験結果では、表層部から5mm程度の厚さで、30mm角程度の破片が多数回にわたって飛び散る現象が確認されており、解析結果と実験結果との定性的な整合性を確認できる。
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