| 研究課題/領域番号 |
21K04336
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| 研究機関 | 秋田県立大学 |
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研究代表者 |
櫻井 真人 秋田県立大学, システム科学技術学部, 准教授 (60710184)
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| 研究分担者 |
菅野 秀人 秋田県立大学, システム科学技術学部, 教授 (20336449)
西田 哲也 秋田県立大学, システム科学技術学部, 教授 (40315627)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 鉄筋コンクリート造部材 / オンライン仮動的実験 / FEM |
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| 研究実績の概要 |
本研究は，建築・土木系の鉄筋コンクリート（RC）構造物の構造実験の主要な手法であるオンライン仮動的実験手法に対し，応答計算のフィードバックに新たに非線形有限要素法（FEM）による増分解析結果を逐次反映させながら実験を遂行することで，想定建物の形状の制限を取り払うとともに応答結果のさらなる精度向上を図るものである。本手法の確立により建築・土木系設計者の設計自由度の向上や新構工法開発に寄与するとともに，ひいては構造実験結果のさらなる精度向上から現行設計法改正に寄与することを目的する。
具体的検討では，RC建物を並列1自由度系に置換したオンライン仮動的実験において，一部の部位をFEMにより別途モデル化し，応答計算モジュール，ジャッキ自動制御モジュールとの同期を確立し，各ステップの制御フローを構築する。構築振動モデルの応答実験を行い，従前オンライン仮動的実験手法による結果との比較を行った。
第１年度においては，応答計算の再現精度を大きく左右するFEMモデルの精度向上を目指し，曲げ降伏型RC造柱部材の3次元 FEMモデル化手法を検討した。その結果，。既往の1/3縮尺試験体の構造実験結果のシミュレーションを行うことで，使用する材料構成則の妥当性について検証した。第2年度においては既往の仮動的実験手法で用いられるコンピュータ－試験機オンラインシステムに，応答計算モジュールから応答変位情報を受信，FEMモデルの増分解析を実行し，せん断力計算値を応答計算モジュールにフィードバックする数値計算モジュールを開発した。最終年度においては改良したコンピュータ－試験機オンラインシステムを用いてオンライン仮動的実験を通じて，提案手法による応答性状と実際の応答性状の比較により応答再現精度の検証を行った。実験の結果，提案手法については現時点で解決すべき課題が多く見られ，今後に向けてこれらについて整理を行った。
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