RC製ロックシェッドの衝撃荷重載荷時における三次元動的骨組解析法の適用性に関する研究

• Material Type: 博士論文
• Title: RC製ロックシェッドの衝撃荷重載荷時における三次元動的骨組解析法の適用性に関する研究
• Author/Editor: 牛渡, 裕二
• Author Heading: 牛渡, 裕二
• Publication Date: 2014-03-24
• Publication Date (W3CDTF): 2014-03-24
• Degree grantor/type: 室蘭工業大学
• Date Granted: 2014-03-24
• Date Granted (W3CDTF): 2014-03-24
• Dissertation Number: 甲第352号
• Degree Type: 博士（工学）
• Conferring No. (Dissertation): 甲第352号
• Text Language Code: jpn
• Alias of Author: USHIWATARI, Yuji
• NDC: 511
• Target Audience: 一般
• Note (General): application/pdf; 本研究では，RC 製ロックシェッドの耐衝撃挙動を解明するとともに，性能照査型耐衝撃設計法を確立することを目的に，1/2 縮尺模型に関する重錘落下衝撃実験を実施すると共に実務設計解析のために三次元動的骨組解析法の適用を提案し，実験結果や三次元弾塑性有限要素解析法による解析結果との比較によって，その適用性について検討を行った。本論文の構成は，以下のとおりである。第１章は本論文の序論であり，本研究の背景，既往の研究および目的について述べている。第2章では，提案の動的骨組解析法の衝撃問題への適用性を検討するため，既往の小型 RC 梁に関する重錘落下衝撃実験結果との比較検討を行い，基本的なその適用性を検証している。第3章では，RC製ロックシェッドの1/2 縮尺模型を用いた重錘落下衝撃実験を実施して，繰り返し載荷により終局に至るまでの耐衝撃挙動を詳細に検討している。その結果，敷砂を設置する場合には頂版部が曲げ破壊で終局に至ることや，同時に柱上端部も著しく損傷を受けること等を明らかにしている。第4章では，第3章の実験結果および三次元弾塑性有限要素解析（FEM）結果を基に提案の動的骨組解析法に基づいた三次元骨組解析を実施し，本解析法の版構造を有する立体構造物への適用性について検討を行っている。その結果，提案の解析法は，FEMに比較して詳細な動的挙動の再現性は劣るものの最大応答値までは精度よく評価可能であることを明らかにし，RC製ロックシェッドの性能照査型耐衝撃設計法に基づく設計解析手法として十分適用可能であることを示している。第5章では，RC製ロックシェッドの実物大模型を対象に，提案の動的骨組解析法を用いて設計入力エネルギーから最大入力エネルギーまでの各荷重レベルに対する耐衝撃挙動および破壊性状を推定した。更に，実験結果から得られた実入力衝撃荷重を用いた数値解析を実施し，実験結果と比較検討することで本解析法の実物大模型に対する適用性を検討している。その結果，提案の解析法は入力荷重の精度が確保されることにより実験結果を比較的精度良く再現可能であり，RC製ロックシェッドの耐衝撃設計解析に十分適用可能であることが明らかになった。また，入力荷重の設定においては，作用時間あるいは入力力積の設定が重要であること等も明らかにしている。第6章は本論文の結論であり，本研究で得られた知見をまとめると共に，今後の課題と展望について述べている。; In this study, in order to establish a rational and practical numerical analysis method for the Reinforced Concrete (RC) rock-sheds under falling rocks, a three-dimensional (3D) frame analysis method with fiber elements was proposed. The applicability of the method was verified by comparing with the experimental results of falling-weight impact tests for a half-scale RC rock-shed and the numerical results obtained applying a 3D elasto-plastic finite element (FE) analysis method, which are able to assume as the accurate results instead of the experimental ones.First of all, to consider the applicability of the proposed method to the RC members under impact loading, the accuracy for each constitutive model of the materials and length of each element were numerically investigated comparing with the experimental results for the small-scale rectangular RC beams.Secondly, the consecutive falling-weight impact tests for a half-scale model of the RC rock-shed with 90 cm thick sand cushion was conducted to accumulatebasic knowledge on dynamic response characteristics of the rock-sheds from the elastic region to the ultimate state. From this experiment, it is observed that the rock-sheds covered with sand cushion reach the ultimate state in the flexural failure mode for the roof slab and alternatively the upper part of the column near the loading point tends to be severely damaged.Next, to discuss the applicability of the proposed method to impact response analysis for the real rock-sheds under falling rocks, numerical results were compared with the experimental results mentioned above and also 3D elasto-plastic FE analysis results. From these considerations, it is seen that the proposed method can be practically applied to analyze the dynamic response of the rock-sheds.Also, to confirm the practical applicability of the proposed method, impact resistant behavior and the ultimate state of the full-scale RC rock-shed model were numerically predicted by using the method and after that these results were compared with the experimental results. As the results, it is seen that applying the proposed method, the dynamic behavior of the full-scale rock-shed can be better predicted by inputting appropriate time history of the impact load.Then, it is confirmed that the 3D frame analysis method proposed here can be used as a tool of practical design of the reinforced concrete rock-sheds based on the performance-based impact resistant design concept.
• DOI: 10.15118/00005107; https://doi.org/10.15118/00005107
• Persistent ID (NDL): info:ndljp/pid/9921525; https://dl.ndl.go.jp/pid/9921525
• Collection: 障害者向け資料
• Collection (Materials For Handicapped People:1): テキストデータ
• Collection (particular): 国立国会図書館デジタルコレクション > デジタル化資料 > 博士論文; https://dl.ndl.go.jp/collections/A00014
• Acquisition Basis: 博士論文（自動収集）
• Date Accepted (W3CDTF): 2016-04-01T14:32:40+09:00
• Date Created (W3CDTF): 2016-02-15
• Format (IMT): application/pdf
• Access Restrictions: 国立国会図書館内限定公開
• Service for the Digitized Contents Transmission Service: 図書館・個人送信対象外
• Availability of remote photoduplication service: 可
• Periodical Title (URI): http://dx.doi.org/10.15118/00005107; http://hdl.handle.net/10258/3442; https://muroran-it.repo.nii.ac.jp/records/5116
• Data Provider (Database): 国立国会図書館 : 国立国会図書館デジタルコレクション; https://dl.ndl.go.jp