2方向地震入力を受ける高強度鉄筋コンクリート造立体接合部の非線形有限要素解析

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本研究では、3次元有限要素(FEM)解析プログラムを用いて、高強度鉄筋コンクリート(RC)造内柱・梁接合部2体((1)直交梁なし平面接合部、(2)直交梁付き立体接合部)の非線形解析を行った。2体の解析対象試験体のうち、直行梁付き立体接合部に対しては、1方向地震力だけでなく2方向地震力を模擬した解析も行った。解析には、申請者の研究室で開発されてきた、3次元非線形FEM解析プログラムを使用し、更に高強度鉄筋コンクリート部材を精度良く解析するために、以下の解析モデルを追加、更新した。コンクリートの構成則モデル・圧縮コンクリートの初期剛性→Fafitis-Sharモデル・ひび割れたコンクリートの圧縮強度低減モデル→飯塚、野口モデル以上の解析結果を用いて、立体内柱・梁接合部の破壊状況、履歴特性、鉄筋ひずみについて実験試験体の検証を行った。前述の2本とも、破壊状況、履歴特性、鉄筋ひずみなどは、解析結果が実験と良好な対応を示した。また、接合部に直交梁が付くことにより、接合部コンクリートが拘束され、接合部のせん断強度は増大する傾向がみられた。更に、実験では検討が難しいコンクリート圧縮ストラットの幅や応力状態について、1方向および2方向解析から得られた接合部内コンクリート応力を用いて比較、検討を行った。今後は、コンクリート圧縮ストラット機構を定量的に把握し、直交梁による立体的なせん断抵抗機構について考察を行い、既往のマクロモデルやせん断耐力式の検討を行う予定である。