ＲＣ建物の津波浮遊物に対する衝撃耐力評価とその改善方法に関する実験的研究

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25249079
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 田中 仁史 京都大学, 防災研究所, 教授 (20132623)
• 研究分担者: 丸山 敬 京都大学, 防災研究所, 教授 (00190570) ; 藤掛 一典 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, その他部局等, 教授 (10532799) ; 渡邊 秀和 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助教 (20620636) ; 河野 進 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (30283493) ; 西山 峰広 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50183900) ; 鈴木 紀雄 鹿島建設株式会社(技術研究所), その他部局等, その他 (50416765) ; 坂下 雅信 国立研究開発法人建築研究所, その他部局等, その他 (50456802) ; 谷 昌典 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50533973)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 津波漂流物 / 衝撃 / RC壁 / エネルギー / 運動量

研究実績の概要

2011年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震では，津波による被害が東北地方沿岸部をはじめ広範囲及んだ．建築物に対する被害では，木造建築物のみならず，従来津波に対して強いとされてきた鉄筋コンクリート造建物が甚大な被害を受けた図 1.1 1．なかでも，船舶･コンテナ･流木等といった津波漂流物の衝突による損傷がこれほどの規模で生じたことは国内初であり，その対策は緊急性を有する．また，今後発生が予測される津波への社会的関心は高まっており，安全な避難場所，特に高台や津波避難ビルへの社会的な要求は高くなっている．しかし，これまでに実施された鉄筋コンクリート構造物の耐衝撃性に関する研究は，衝突速度が100m/s以上と，高速の衝突物に対するものがほとんどであり，津波漂流物を想定とする10m/s程度といった低速度の衝突物に関しての研究は，ほとんど行われていないのが実情である．
補強を施した試験体から，貫通破壊に至る前まで裏面剥離といった，コンクリートの剥離・剥落を完全に防いだ.エポキシ系樹脂補強を施した試験体PUA・PUTは，RC版の面外方向変位にともない補強材が大きく盛り上がった．衝突速度がさらに速くなると，中心から垂直方向の亀裂が発生した後に貫通破壊となる．炭素繊維補強を施した試験体FRP・FPAは裏面の補強材とコンクリートの間で層間剥離が生じ，最終的に貫通破壊となる．
無補強試験体から，衝突速度が約6m/s以下では，コンクリート圧縮強度（20/29/51MPa）や壁厚（80/120mm）の違いに関わらず，破壊性状の差異は確認されなかった．速度が約6m/s以上では，速度の増加に伴って貫通破壊に至る場合と裏面剥離が生じてから貫通破壊が生じるといった変化が確認された．

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] Nanyan Technical University(Singapore)
  • 国名: シンガポール
  • 外国機関名: Nanyan Technical University
• [雑誌論文] 津波浮遊物の衝突を受けるRC壁の局部損傷評価に関する実験的研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村聡, 渡邊秀和, 河野進, 藤掛一典, 田中仁史, 鈴木紀雄
  • 雑誌名: 日本建築学会構造系論文集 巻: 80（715） ページ: 1459-1468
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 津波浮遊物による衝撃を受ける鉄筋コンクリート造壁におけるパンチング破壊性状の評価に関する実験的研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小原拓, 中村聡, 渡邊秀和, 河野進
  • 雑誌名: コンクリート工学年次論文報告集 巻: 37(2) ページ: 589-594
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An experimental study on the local damage of reinforced concrete walls caused by collision of tsunami debris (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe H., Kono S.:
  • 雑誌名: The 11th International Conference on Shock & Impact Loads on Structures 巻: 1 ページ: 383-392
  • 査読あり
• [雑誌論文] 津波浮遊物の衝突を受けるRC壁の局部損傷に関する実験的研究(その3：実験概要及び破壊形式)(その4：実験結果及び既往評価式の精度検証) (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村聡, 小原拓, 河野進, 渡邊秀和, 藤掛一典, ソムラートアモンテップ, 田中仁史, 鈴木紀雄
  • 雑誌名: 日本建築学会大会学術講演梗概集構造系 巻: C2 ページ: 307-310
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An Experimental Study on the Local Damage of Reinforced Concrete Walls Caused By Collision of Tsunami Debris (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe H., Nakamura S., Kono S., Fujikake K., Somra A., Tanaka H.
  • 雑誌名: The 18th Japan-Korea-Taiwan Joint Seminar on Earthquake Engineering for Building Structures 巻: 1 ページ: 37-46