コンクリート構造物全体系を対象とした耐震性能照査手法の開発

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本研究は、鉄筋コンクリート(RC)部材のせん断耐荷機構をシンプルに評価できる3次元格子モデルを用いて、地震力を受けるRC構造物全体系の3次元地震時挙動を評価することを試みたものである。昨年度構築した3次元格子モデルを用いて、鉄筋腐食したRCはり部材のせん断耐荷機構の予測するために、鉄筋とコンクリートの付着劣化モデルを新たに3次元格子モデルに組み込むことを試みた。特に、実際の供用環境下で鉄筋腐食したRC部材を対象として、3次元格子モデルを用いた解析を行い、部材の残存構造性能を予測した。本検討から、以下の2つの結論を得た。1.複数本の主鉄筋それぞれが異なる腐食状態を有するRC部材の場合,その影響を2次元モデルでは適切に再現できないことを確認した。2.3次元格子モデルを用いた解析によって,鉄筋腐食したRC部材の残存構造性能の評価を試みた結果,鉄筋降伏荷重および最大荷重に関して,実験値をほぼ妥当に予測することができた。なお、鉄筋腐食などの劣化を考慮した構造物全体系の耐震性能評価については、将来の課題として残っている。また、昨年に続き、鋼繊維補強コンクリートを用いた構造部材を対象とした基礎的な実験も行った。ここでは、分布ひび割れが既に生じている部材を対象として、鋼繊維による補強効果を実験的に検討している。実験結果から、供試体表面を区分し、各区分領域内で生じているひび割れの平均幅と長さの積をひび割れ密度インデックスと定義し、算出した値が部材のせん断耐力に影響することがわかった。また、既存のひび割れがRC部材のせん断挙動に影響を与えることが実験からわかったため、将来的にはひび割れ密度インデックスを用いて、部材のせん断耐力を予測することを目指していく。