| 研究課題/領域番号 |
19K04706
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
杉本 訓祥 横浜国立大学, 大学院都市イノベーション研究院, 准教授 (60758233)
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| 研究分担者 |
田才 晃 横浜国立大学, 大学院都市イノベーション研究院, 名誉教授 (40155057)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 付着応力度 / 付着すべり / スリップ挙動 / スラブ付き梁 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、鉄筋コンクリート造建物が大地震時に非線形応答する際に、エネルギー吸収能力の高い理想的な履歴特性を保有させるために必要な部材仕様を明確化することである。特に、鉄筋とコンクリート間の付着応力～すべり関係に関して必要な条件を、実験的に明らかにすることである。具体的には、ラーメン架構において、大地震時に大きな塑性変形が生じる梁や梁端ヒンジ領域と柱梁接合部を対象とする。また、既往実験で省略されがちな床スラブの存在により下端主筋がより高い応力状態になる点を積極的に考慮・分析する。このような目的に対して、静的載荷実験を行い、主筋の定着性能と履歴曲線の関係に関して、付着耐力余裕度などを指標として関係性を明らかにするとともに、鉄筋の付着応力度とすべり量の関係に関するデータを計測・収集して分析するため、第二年度は、第一年度に実施した実験結果を検証する非線形FEM解析を行うとともに、梁部材の付着余裕度を小さくしたスラブ付き片持ち梁状の試験体の正負繰り返し載荷実験を実施した。第一年度と条件を変更し、直線定着部の定着を確実なものとする一方で、部材内の付着性能が良くない状況を設定した。また、主筋とコンクリート間のすべり量の把握を目的として変位（すべり量）に関するデータ収集を行った。第三年度は、第一・二年度の実験から得られたデータを基に、非線形ＦＥＭ解析による検証を行う。また、スラブ付き梁を含む部分架構の静的載荷実験を行い、主筋とコンクリート間のすべりと履歴復元力特性の関係を検証する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
第一年度は、２体の片持ち梁部材試験体を製作し、載荷実験を実施した。第二年度は、スラブ付き片持ち梁部材試験体を製作し、静的載荷実験を行った。第一年度の試験体との相違は、第一年度が定着部からの主筋の抜け出しが顕著に生じる性状であったのに対して、第二年度は、定着部は抜け出しを生じさせず、部材内の付着劣化によりすべりが生じる状況を把握する試験体とした。なお、別の財源によりスラブ位置の異なる試験体１体も製作し、比較を行った。第二年度の実験では、部材内の付着劣化が生じ、すべり量が計測された。実験の結果、第一年度で確認された定着部分の抜け出しを抑制した一方で、梁部材内において付着割裂ひび割れが生じ、主筋とコンクリート間の付着劣化が現れ、０．５ｍｍを超える大きな主筋のすべり量が計測された。また、第一年度の実験結果を再現するための非線形ＦＥＭ解析手法の検討を行い、定着部の抜け出しにともなう劣化や耐力低下が生じる様子を解析的に再現した。このように、すべり量の計測方法の妥当性を確認した点や、第一年度と異なる部位においてすべり量を計測できた点、および非線形ＦＥＭ解析を実施できた点で、第二年度の成果としては、概ね計画通りの結果を得たといる。
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| 今後の研究の推進方策 |
第三年度は、第一・第二年度に実施した実験データの分析を行う予定である。特に、第二年度に実施した非線形ＦＥＭ解析により、第一年度に実施した実験で観測されたすべり挙動を概ね再現できることを確認した。これをもとに、第二年度の実験を追跡するとともに、パラメトリックスタディによりスラブの影響や付着余裕度の違いの影響など、部材の荷重～変形関係におよぼす付着挙動の影響を検証する。
なお、別の財源により行う予定のスラブ付き梁を含む部材実験を対象として、非線形ＦＥＭ解析を行って検証したり、付着挙動と履歴復元力特性の関係を分析し、本研究で得られた知見を検証ができると考えている。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
構造実験のための製作費用においてやや残金が生じた。
次年度の分析・検討における謝金などの経費に充当することとしたい。
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