2016 Fiscal Year Research-status Report
高強度緊張材で能動拘束された損傷RC柱の圧縮性能とせん断伝達機構の解明
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16K06579
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
中田 幸造 琉球大学, 工学部, 准教授 (80347129)
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2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | プレストレス / 拘束コンクリート / 軸耐力 / リハビリテーション / 応急補強 / せん断破壊 / 復元力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地震で鉄筋コンクリート（RC）造建物が被災し，例えばRC柱が損傷を受けると水平抵抗能力だけではなく，鉛直荷重支持能力も低下する。持続可能な長寿命化社会を目指し，かつ，災害に対する復元力を獲得するには，地震によりRC造建物はどれくらい損傷したのか（残存耐震性能の把握），どのような対策でどれくらいの回復が見込めるのか（修復耐震性能の推定）について定量的に把握することがRC造建物のリハビリテーションへの第一歩である。
本研究では，これまでの研究で明らかにしてきた「高強度緊張材による能動拘束」によって損傷RC柱のひび割れを「閉合」し，建研式加力装置による水平加力実験，万能試験機による圧縮実験の2種類の構造実験から，能動拘束が損傷RC柱の圧縮性能やせん断伝達機構に与える影響を定量的かつ理論的に明らかにすることを目的としている。
平成28年度（2016年度）は，RC柱試験体を9体製作した。RC柱試験体は損傷導入後に水平加力実験を行うERシリーズと，同じく損傷導入後に圧縮実験を行うACシリーズから構成される。ERシリーズでは主筋の付着を除去した柱試験体も製作した（2体）。主筋の付着を除去することでトラス機構の発生を抑制し，能動拘束によるひび割れ閉合によって見かけのコンクリート強度がアーチ機構に与える影響を検証するためである。ERシリーズの実験より，能動側圧が中程度あれば損傷RC柱は曲げ破壊すること，また，能動側圧を大きくすればアーチ機構の負担せん断力も大きくなることが主筋の付着を除去した損傷RC柱の実験から確認できた。ACシリーズの圧縮実験では，損傷レベルIVの場合の残存コンクリート強度，小さい能動側圧と中程度の能動側圧を損傷RC柱に導入した場合の圧縮性能へのひび割れ閉合の効果を確認できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
高強度緊張材による能動拘束の「ひび割れ閉合効果」を損傷RC柱の構造実験により検証するためには，水平加力実験と圧縮実験が必要になる。RC柱をスタブから分割可能な分離型試験体の採用により，建研式加力装置でRC柱に損傷を与え，その後，損傷RC柱をスタブから分離して万能試験機で圧縮実験を行うACシリーズの実験は軌道に乗り，ほぼ予定どおりの成果が得られた。さらに，主筋の付着を除去する工夫を施した損傷RC柱に能動拘束を適用した水平加力実験を行い，能動拘束による損傷コンクリートのひび割れ閉合がせん断力の伝達機構（アーチ機構）に与える影響を検証することもできた。以上のように実験は成功し，新たな知見も得られ，「ひび割れ閉合」効果を確立するための第一歩を踏み出すことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
さらに高いひび割れ閉合効果を実現するには，①大きな能動側圧を導入する，②能動側圧に加えてエポキシ樹脂補修を併用する，の2つが考えられる。今年度は損傷RC柱に大きな能動側圧を導入し（①の適用），コンクリート強度のみかけの回復比，アーチ機構の斜め圧縮応力度への効果の検証をさらに進める。能動拘束によるひび割れ閉合効果は，柱に与える損傷レベルによっても変化すると考えられる。昨年度は損傷レベルIVという大きな損傷を与えた場合を研究の主な対象としていたため，今年度は中程度の損傷レベルについても「ひび割れ閉合」の効果を検証し，データの集積を行う。
中程度の能動側圧を損傷RC柱に導入すれば容易に曲げ破壊させることができるが，損傷RC柱への能動拘束によってせん断強度（せん断伝達機構）がどれくらい回復あるいは増大したのかを検証する必要がある。せん断伝達機構のうち，アーチ機構については検証の第一歩を踏み出せたが，トラス機構についての検証に着手する必要がある。高強度主筋を使用した主筋の付着がある損傷RC柱試験体を用いて，トラス機構へのひび割れ閉合効果を検証する。
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| Causes of Carryover |
第一の理由は学会参加を一回取りやめたこと，第二の理由は試験体製作や実験を失敗しないように心掛けたことである。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度以降も試験体製作，加力実験を継続するため，効率的な執行を心掛けていく。平成29年度も前年度同様，試験体製作費（ひずみゲージ，生コンクリート費用など），加力実験費用，出張旅費が執行計画の主な内容である。
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