連続繊維補強コンクリート梁部材の曲げ及びせん断疲労強度式の構築

本研究において、連続繊維補強コンクリートはりのせん断疲労強度に関する実験及び解析的な検討を行った。まず、実験的検討により得られた主な知見を以下に示す。(1)せん断補強筋を持たない連続繊維補強コンクリートはりのせん断疲労強度は、鉄筋コンクリートはりに対して提案されている疲労強度式により評価できる。(2)せん断補強筋に連続繊維補強材を用いたはりにおいて、繰返し回数の増加に対するせん断補強筋の歪み及びひび割れ幅の増加割合は、鉄筋コンクリートはりに対する予測式により評価できる。以上が、実験的検討により得られた結論である。すなわち、繊維と直角方向の剛性が繊維方向の剛性に比べ極端に小さいことによる付着の劣化はほとんど認められず、従来の鉄筋コンクリートはりの疲労強度式に基づき連続繊維補強コンクリートはり部材の疲労強度を評価できるのである。ただし、本研究では、曲げ成形部の疲労破断に関しては検討できておらず今後の課題として残る。一方、解析的な検討により得られた主な知見を以下に示す。(1)斜めひび割れ発生荷重が繰返し回数とともに低下することを解析的にシミュレートできる手法を構築した。すなわち、静的荷重問題用に開発されているひび割れ発生前及びひび割れ発生基準に繰返し荷重が作用することによる影響を組み入れた構成則を、非線形有限要素解析プログラムに導入し、斜めひび割れ発生荷重が繰り返し回数とともに低下する現象を評価することを可能とした。(2)解析の妥当性を確認するために、本実験結果と比較した結果、的確に予測できることが明らかとなった。今後は、ひび割れ発生後の構成則に繰返しの影響を考慮し、部材の疲労寿命をも解析的に予測できるようにする必要がある。

本研究において、連続繊維補強コンクリートはりのせん断疲労強度に関する実験及び解析的な検討を行った。まず、実験的検討により得られた主な知見を以下に示す。(1)せん断補強筋を持たない連続繊維補強コンクリートはりのせん断疲労強度は、鉄筋コンクリートはりに対して提案されている疲労強度式により評価できる。(2)せん断補強筋に連続繊維補強材を用いたはりにおいて、繰返し回数の増加に対するせん断補強筋の歪み及びひび割れ幅の増加割合は、鉄筋コンクリートはりに対する予測式により評価できる。以上が、実験的検討により得られた結論である。すなわち、繊維と直角方向の剛性が繊維方向の剛性に比べ極端に小さいことによる付着の劣化はほとんど認められず、従来の鉄筋コンクリートはりの疲労強度式に基づき連続繊維補強コンクリートはり部材の疲労強度を評価できるのである。ただし、本研究では、曲げ成形部の疲労破断に関しては検討できておらず今後の課題として残る。一方、解析的な検討により得られた主な知見を以下に示す。(1)斜めひび割れ発生荷重が繰返し回数とともに低下することを解析的にシミュレートできる手法を構築した。すなわち、静的荷重問題用に開発されているひび割れ発生前及びひび割れ発生基準に繰返し荷重が作用することによる影響を組み入れた構成則を、非線形有限要素解析プログラムに導入し、斜めひび割れ発生荷重が繰り返し回数とともに低下する現象を評価することを可能とした。(2)解析の妥当性を確認するために、本実験結果と比較した結果、的確に予測できることが明らかとなった。今後は、ひび割れ発生後の構成則に繰返しの影響を考慮し、部材の疲労寿命をも解析的に予測できるようにする必要がある。