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鉄筋コンクリート柱材には、地震荷重時において変動軸力が作用し、このような状況での柱材のせん断抵抗挙動を明らかにすることは架構の耐震安全性を確保する上で極めて重要である。本観点より研究が実施されたもので現在までに得られた成果は以下の通りである。
1.変動軸力下でのせん断挙動は、一定軸力の場合と若干異なる。特にせん断ひびわれ耐力、せん断補強筋応力の発生過程が軸力の変動によって左右される。例えは、低軸力から高軸力まで変動させると、せん断ひびわれ耐力は低軸力一定の場合より大きく高軸力一定の場合より小さい。また、このせん断ひびわれ発生時期の差がせん断補強筋の応力発生時期に対応する。
2.柱が最終的な破壊に至る過程は、軸力変動によって影響される。しかし最終破壊時における耐力および変形は、最終破壊時における軸力を一定軸力として加えた柱における値と大差ない。すなわち、設計上は最終状態における軸力を目安とすればよいと考えられる。
3.変動軸力の上限値が大きい程、主鉄筋に沿った付着割裂破壊を生じる傾向がある。この現象は、柱クリティカル断面における主鉄筋応力より求めた平均付着応力の値と、主鉄筋の付着割裂強度との対比により説明できる。
4.塑性理論の下界の定理を用いてせん断設計式を誘導すると、軸力の影響を考慮できない。これは、静的釣合い場を与えるモデルの設定に問題があるものと考えられ、適切なモデル化を行えば、変動軸力に対応出来る塑性理論に基づいたせん断設計式が得られるものと考えられる。これについては、次年度に行う予定である。
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