消散エネルギーに基づくコンクリート部材の地震による損傷評価に関する基礎的研究

本研究では,RCはりおよびパ-シャルPCはり部材の正負交番繰返し荷重下のエネルギー消散特性に及ぼす種々要因の影響を定量的にとらえるとともに,消散エネルギーに基づく新たな損傷評価指標を提案し,その適応性について検討した。得られた主な結果は以下のとおりである。1.正負交番繰返し荷重下のエネルギー消散特性に影響を及ぼす主たる要因は,RCはりではせん断補強筋比および軸方向鉄筋比,パ-シャルPCはりでは横拘束筋体積比および緊張率(プレストレス量)である。また,載荷履歴も消散エネルギーの累積挙動に多大な影響を与える。2.各サイクルで実際に消散したエネルギーを,降伏荷重の計算値と降伏変位の計算値の積で除すことにより定義した無次元化消散エネルギーは,パ-シャルPCはりの場合,変位増加過程では載荷変位の一次関数として,変位減少過程では載荷変位の二次関数として定式化することができる。また,これらの関数の係数は主として緊張率の影響を受ける。3.部材が終局時までに消散することのできる無次元累積消散エネルギーは,RCはりの場合は軸方向鉄筋比とせん断補強筋比の関数として,また,パ-シャルPCはりの場合は緊張率と横拘束筋体積比の関数として定式化することができる。4.部材が実荷重により消散した無次元化エネルギーの累積値を終局時までの無次元化累積消散エネルギーで除すことにより定義した損傷評価指標DI(DI=0は無損傷,DI=1は終局時)は,RCおよびパ-シャルPCはり部材の正負交番繰返し荷重下の損傷を比較的精度よく評価することができる。

本研究では,RCはりおよびパ-シャルPCはり部材の正負交番繰返し荷重下のエネルギー消散特性に及ぼす種々要因の影響を定量的にとらえるとともに,消散エネルギーに基づく新たな損傷評価指標を提案し,その適応性について検討した。得られた主な結果は以下のとおりである。1.正負交番繰返し荷重下のエネルギー消散特性に影響を及ぼす主たる要因は,RCはりではせん断補強筋比および軸方向鉄筋比,パ-シャルPCはりでは横拘束筋体積比および緊張率(プレストレス量)である。また,載荷履歴も消散エネルギーの累積挙動に多大な影響を与える。2.各サイクルで実際に消散したエネルギーを,降伏荷重の計算値と降伏変位の計算値の積で除すことにより定義した無次元化消散エネルギーは,パ-シャルPCはりの場合,変位増加過程では載荷変位の一次関数として,変位減少過程では載荷変位の二次関数として定式化することができる。また,これらの関数の係数は主として緊張率の影響を受ける。3.部材が終局時までに消散することのできる無次元累積消散エネルギーは,RCはりの場合は軸方向鉄筋比とせん断補強筋比の関数として,また,パ-シャルPCはりの場合は緊張率と横拘束筋体積比の関数として定式化することができる。4.部材が実荷重により消散した無次元化エネルギーの累積値を終局時までの無次元化累積消散エネルギーで除すことにより定義した損傷評価指標DI(DI=0は無損傷,DI=1は終局時)は,RCおよびパ-シャルPCはり部材の正負交番繰返し荷重下の損傷を比較的精度よく評価することができる。