コンクリート構造物の性能規定型設計に対応した解析システムの開発

开发与混凝土结构基于性能的设计兼容的分析系统

• 批准号: 13750455
• 负责人: 斉藤 成彦
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750455/
• 关键词: Spring Network; 剛体バネモデル; コンクリート構造物; 破壊挙動; せん断破壊; 性能規定型設計; ひびわれ; 鉄筋の座屈; Spring network; 非線形解析

本研究は,ひびわれに起因するコンクリートの破壊挙動の新しい解析手法を提示し,構造物のひびわれ性状や最終破壊挙動を開明せんとするもので,設計の合理化に有益な情報を与えるものと期待される.また,コンクリートのひびわれの不連続性を直接的に表現することによって,従来の荷重-変位応答だけでなく,ひびわれの発生・進展といった破壊挙動を詳細に検討することが可能になり,性能照査手法としての応用を目標とするものである.コンクリート構造の破壊挙動を,離散型解析手法であるSpring Network(剛体バネ)モデルにより解析する手法を提案した.すなわち,コンクリートを剛体粒子に分割し,その粒子を連結するバネに破壊規準を含む材料の非線形特性を適切に与えて,コンクリートのひびわれに発生・進展を離散的にモデル化した.鉄筋をはじめとする補強材の離散モデルをSpring Networkに導入し,鉄筋コンクリート構造物の破壊挙動の数値解析を行い,モデルの検証・改善を行った.開発された解析手法を用いて,コンクリート構造物の初期ひびわれの発生から分布・進展過程,最終破壊モードの特定など,破壊現象の予測を行うとともに,従来その破壊挙動の解析が難しいとされてきた対象に適用し,その破壊メカニズムの開明に取り組んだ.これまで解析が困難であった鉄筋コンクリートパネルのせん断二次破壊に対して本解析手法を適用し,その複雑な破壊メカニズムを解明することに成功した.また,パラメータ解析を通して,せん断二次破壊の発生条件を特定した.コンクリート構造物の耐震性能を数値解析により照査するには,最大耐力後に軸方向鉄筋が座屈することによる耐力低下をモデル化する必要がある.繰り返し載荷を受ける軸方向鉄筋の座屈挙動の詳細なモデル化を行った.座屈を考慮した解析により,繰り返し載荷を受ける鉄筋コンクリート柱の耐力低下挙動の追跡を可能とした.

This study is aimed at providing useful information for rationalization of design, including suggestions for new analytical methods for the causes of structural failure, structural properties, and eventual structural failure. For example, if you want to improve your performance, you can improve your performance by improving your performance. Spring Network(rigid body) is a discrete analytical method for structural analysis. The rigid particles are separated, and the particles are linked. The non-linear characteristics of the material are appropriate. The introduction of the discrete Spring Network for reinforcing materials, the numerical analysis of the fracture behavior of iron reinforcement structures, the identification and improvement of steel reinforcement structures, etc. In the process of development and analysis, the initial development, development, distribution and progress of the structure are analyzed. Finally, the specific characteristics of the structure are broken. The prediction of the phenomenon is carried out. The analysis of the broken movement of the structure is difficult. This analysis method is suitable for the analysis of the problem, and the solution is successful. The analysis of the secondary breakdown is carried out under certain conditions. Numerical analysis of seismic resistance of a structure is carried out according to the requirements of the maximum resistance, axial steel reinforcement and bearing capacity. A detailed analysis of the axial bending of the steel bar in the axial direction. The analysis of seat buckling and the analysis of the load on the steel bar and the endurance of the column are possible.

项目成果

斉 藤 成 彦: "剛体-バネモデルを用いた軸方向圧縮力を受けるRC梁のせん断破壊挙動の数値解析"コンクリート工学論文集. 第12巻2号. 71-81 (2001)

Narihiko Saito：“使用刚体弹簧模型对 RC 梁受轴向压缩力的剪切破坏行为进行数值分析”《混凝土工程杂志》，第 12 卷，第 2. 71-81 期（2001 年）。