| 研究課題/領域番号 |
24760373
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| 研究機関 | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工 |
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研究代表者 |
山本 佳士 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工, システム工学群, 助教 (70532802)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| キーワード | 剛体バネモデル / 鉄筋コンクリート構造 / 地震応答 / 損傷量評価 / 復旧性 |
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| 研究概要 |
本研究は，以下の3項目の課題について研究開発を行うことで，最終的に大地震動を受ける実大規模コンクリート構造物のポストピーク域までの損傷進展過程および損傷領域を高精度・高解像度で評価可能なシステムの構築を目指している．
(1) 既に提案しているコンクリートのメゾスケール力学挙動を想定して構築したRBSMの構成モデルを，地震作用下の応答を再現できるように，繰返し応力下の力学挙動を再現できるモデルへと拡張する．
(2) 繰返し荷重下における補強鋼材および鉄筋コンクリート要素の非線形力学応答を再現できるファイバーモデル，シェル要素およびソリッド要素FEMを構築する．
(3) 上記(1)で開発したメゾスケール力学モデルと(2)で開発したFEMを結合した解析システムを構築するとともに，同手法の実大規模レベルの構造物の地震応答に対する適用性を既往の実験結果との比較により検証する．
平成24年度においては上記の(1)を実施した．すなわち，既に提案しているモデルを拡張し，コンクリートの繰返し応力下における履歴応答を再現可能な数値解析モデルを開発した．さらに，同モデルを用いて，1)既往の鉄筋コンクリート製パネルの繰返し載荷実験，および2)準実物大規模の鉄筋コンクリート製耐震壁の繰返し載荷実験を対象として解析を行った．その結果，開発した解析手法は，マクロな荷重－変位の履歴応答のみならず実験で観察されたひび割れ進展過程までを良好に再現可能であることが分かった．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
ほぼ計画どおり研究は進展している．しかし，当初は平成25年度に実施予定の大規模構造物への適用のために，平成24年度のうちに数値解析の高速化についてもある程度行う予定であったが，これに関しては，繰返し応力下の応答を再現可能な力学モデルの構築およびその妥当性の検証に予定以上の時間を要したため，十分な成果が得られなかった．
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| 今後の研究の推進方策 |
平成25年度は，まず，繰返し荷重下における補強鋼材および鉄筋コンクリート要素の巨視的・平均的なな非線形力学応答を再現できるファイバーモデル，シェル要素およびソリッド要素FEMを構築する．さらに，開発した手法と平成24年度に開発したメソスケール力学モデルを結合した手法を構築するとともに，同手法の実大規模レベルの構造物の地震応答に対する適用性を既往の実験結果との比較により検証する．また，平成24年度の検討では，さらなる数値解析の高速化が必要であることを確認している．したがって，上記手法の開発と同時に並列計算環境の導入により数値解析の高速化も図っていく予定である．
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| 次年度の研究費の使用計画 |
本研究の目的を達成するためには，5000万自由度程度の解析モデルが必要となり，この大容量計算を実行可能な高性能計算機が主たる経費となっている．
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