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2023 年度 実施状況報告書

降伏ヒンジ領域に超弾性合金を用いた損傷制御型RC造梁の開発と中層集合住宅への適用

研究課題

研究課題/領域番号 22K04414
研究機関大阪公立大学

研究代表者

鈴木 裕介  大阪公立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90635400)

研究分担者 荒木 慶一  名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (50324653)
高木 次郎  東京都立大学, 都市環境科学研究科, 教授 (90512880)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード超弾性合金 / スリット / 損傷制御 / 降伏ヒンジ領域 / 中層RC造
研究実績の概要

本研究は、中層RC建物を対象として、地震被害を最小限にとどめ迅速に回復できる継続利用性のある損傷制御型の梁部材開発を目的としている。特に、地震荷重時に降伏ヒンジ領域となる梁端部下端に超弾性合金を配筋し同領域に損傷誘導のためのスリットを設けたRC梁部材を開発しその設計法を提案する。想定している実験変数は、超弾性合金の種類・導入量・配筋方法、部材のスラブ筋量及び強度、スリット幅及び深さ、せん断補強筋量及び強度、シアスパン比などである。
2023年度は、提案する損傷制御工法を適用した1スパンのRC梁部材を作製し静的載荷実験を実施した。実験結果から、提案部材の損傷性状と破壊もーとど調べると同時に、昨年度の課題であった、せん断耐力やエネルギー吸収量の評価を実施した。並びに、FEMによる実験の再現解析を実施し、実験及び解析結果の比較検討を行った。その結果、提案部材の破壊モードは指向通りの性状が確認された。提案部材のせん断耐力及び等価粘性減衰定数など各構造性能を示し、通常のRC梁部材との違いを定量的に評価した。FEM解析結果は、実験の耐力、剛性を精度よく再現することができたため、今後、パラメトリック解析を実施するにあたりベースとなる解析モデルを構築することができた。

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

当初の予定通り、提案部材開発のための実験が順調に進捗している。次年度に予定する研究計画に向けたデータ分析及び、シミュレーションについても概ね予定通りに進めることができた。

今後の研究の推進方策

今後は以下のタスクについて実施予定である。
・損傷を有する提案部材(例えば2023年度の実験試験体など)の補修方法と補修後部材の性能評価
・最適な設計条件を提示するためのスリット深さ、せん断スパン比などを変数としたパラメトリックFEM解析による検討
・提案部材をRCラーメン構造の梁に適用した際の応答評価と通常のRC架構との比較検討

次年度使用額が生じた理由

材料費の一部として、実験に用いた超弾性合金を試用品として廉価で入手できたため。来年度は最終年度であるため、実験変数拡大のための物品費、分担者との対面での打ち合わせや成果発表のための旅費として支出予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 超弾性合金を用いた自己復元型RC造における損傷誘導スリットが損傷性状に及ぼす影響に関する実験研究2023

    • 著者名/発表者名
      深井宙気,鈴木裕介,谷口与史也,岩島良樹
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 45-2 ページ: 391-396

    • 査読あり
  • [学会発表] 損傷誘導スリットを有する超弾性合金を用いた RC 梁の損傷性状に関する実験研究 -その1 実験概要及び復元力特性の検討-2023

    • 著者名/発表者名
      藤田唯菜,深井宙気,岩島良樹,鈴木裕介,谷口与史也
    • 学会等名
      日本建築学会大会
  • [学会発表] 損傷誘導スリットを有する超弾性合金を用いた RC 梁の損傷性状に関する実験研究 -その2 損傷性状及び破壊モードの検討-2023

    • 著者名/発表者名
      深井宙気,藤田唯菜,岩島良樹,鈴木裕介,谷口与史也
    • 学会等名
      日本建築学会大会
  • [学会発表] 損傷誘導スリットを設けた自己復元型 RC 梁の損傷性状に関する実験研究 -その1 実験概要及び復元力特性の検討-2023

    • 著者名/発表者名
      藤田唯菜,深井宙気,岩島良樹,鈴木裕介,谷口与史也
    • 学会等名
      日本建築学会近畿支部研究報告会
  • [学会発表] 損傷誘導スリットを設けた自己復元型 RC 梁の損傷性状に関する実験研究 -その2 損傷性状及び破壊モードの検討-2023

    • 著者名/発表者名
      深井宙気,藤田唯菜,岩島良樹,鈴木裕介,谷口与史也
    • 学会等名
      日本建築学会近畿支部研究報告会

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公開日: 2024-12-25  

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