ken07606

村上直也

無筋コンクリート要素の修正圧縮場理論に関する実験的検討

下村匠

RC部材の非線形構造解析において，ひび割れを含む鉄筋コンクリート要素の圧縮構成則は部材耐力の推定精度を左右する重要な役割を果たしている．これまでに，縦ひび割れによる圧縮強度低下則に関する研究が精力的に行われてきた．この圧縮場理論として知られる圧縮強度低下則は元来，鉄筋が分散配置されたRC部材を対象として構成されたものである．しかしながら，現実の鉄筋コンクリート部材では，鉄筋が偏在している場合が多く，無筋領域または低鉄筋比の領域が存在するケースが多い．コンクリートの応答値は鉄筋の有無によって大きく異なる．そのため，構造解析で用いられる構成則の適用範囲については，慎重に検討する必要がある．これまで，圧縮場理論は一般的には適用範囲を意識することなく使用されてきたが，前述の理由で，無筋要素に対しては準用できない可能性がある。そこで本研究では，従来，比較的検証例が少ない無筋コンクリート要素や低鉄筋比のコンクリートを対象として，縦ひび割れがコンクリートの圧縮特性に与える影響を実験的に検討することとした．また，比較的ひび割れに対する感受性が高いと危惧される，高強度コンクリートに対する検討もあわせて行うこととした．
はじめに，縦ひび割れの導入方法と圧縮載荷方法に関する予備試験を行った．その結果，圧縮載荷時の早期破壊を防ぐためには試験体端部の補強が不可欠であることが明らかとなった．この検討を受けて本試験を行ったが，試験結果は偏心載荷の影響を受けていたことが明らかになったので，試験結果の補正を行った．補正後の試験結果を整理すると，横ひずみの最大履歴が増加しても強度低下率は，ほぼ横ばいになることが明らかになった．高強度コンクリートの無筋試験体では，縦ひび割れの有無によらず強度が2割程度減少した．ただし，横ひずみが増加しても強度低下率がほとんど変化しない点は普通コンクリートと同様であった．最小鉄筋比以下の低鉄筋比を用いた試験体も無筋の場合と同様に強度低下率は小さかった．これらの試験体では，ひび割れがない状態では鉄筋による横方向の拘束効果により圧縮強度があがるが，一度ひび割れが入ると，この拘束効果が失われることが明確になった．

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