内部欠陥の影響を考慮したプレーン並びにコンファインドコンクリートのFEM破壊解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650568
• Research Institution: MIE UNIVERSITY
• Principal Investigator: 畑中 重光 三重大学, 工学部, 教授 (00183088)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川口 淳 三重大学, 工学研究科, 講師 (50224746) ; 小池 狭千朗 愛知工業大学, 工学部, 助教授 (70064938) ; 水野 英二 中部大学, 工学部, 教授 (80144129)
• Keywords: コンクリート / 構成則 / 圧縮破壊 / 有限要素解析 / コンファインドコンクリート / ひずみ軟化挙動 / 内部欠陥 / ブリーディング

Research Abstract

コンクリート内部には、使用材料、施工不良、ブリーディングなど諸々の原因によって巨視的欠陥が生じる。一般にコンクリートの破壊は、内部欠陥が引き金になって生じるものと言えるが、これまでは、コンクリートの破壊解析自体が容易ではないことから、内部欠陥と破壊性状(ポストピーク挙動も含む性状)との関係を解析的に明らかにした研究はほとんど見当たらない。
本研究は、コンクリート内部の巨視的な欠陥の影響を3次元FEM解析手法を用いてシミュレートする初めての試みであり、この点に最大の特色がある。また、本研究は、これまでタブー視されてきたコンクリート工事の施工欠陥およびブリーディングによる不可避の欠陥を力学的に陽な形で取り扱うものであり、このような巨視的内部欠陥がRC部材の終局性能に及ぼす影響を明らかにするための第一歩として意義深いと考える。
研究2年目の最終年度である平成13年度は、以下の項目について検討した。
1.3次元FEM解析により、コンファインドコンクリートの内部応力状態および損傷状態を調べた。
2.寸法の異なるプレーンコンクリートの圧縮破壊挙動に及ぼす巨視的内部欠陥の影響を実験並びに3次元FEM解析によって調べた。
以上の項目については、いずれも論文として公表準備中である。

Research Products

• [Publications] 小池狭千朗, 畑中重光, 他: "高強度域を含むコンファインドコンクリートの圧縮特性の寸法効果に関する実験的研究"日本建築学会構造系論文集. 538. 131-138 (2000)
• [Publications] 辻誠, 水野英二, 他: "炭素繊維で横補強したコンクリートの一軸圧縮性状"コンクリート工学年次論文集. 22. 109-114 (2000)
• [Publications] 吉田幸夫, 畑中重光, 他: "三次元FEMプログラムDIANAを用いたコンファインドコンクリートの解析"日本建築学会東海支部研究報告集. 40. 37-40 (2002)
• [Publications] 吉田幸夫, 畑中重光, 他: "円形コンファインドコンクリート内部の応力と損傷状態に関するFEM解析"コンクリート工学年次論文集. 24. (2002)
• [Publications] 畑中重光: "多軸圧縮下の応力-ひずみ特性の実験方法"コンクリート工学. 39-9. 115-119 (2001)