本 章 で は ，PBLの 耐 荷 性 能 を 評 価 す る た め に ，適 し た 数 値 解 析 手 法 と そ の 手 法 を 使 用 す る 上 で のPBLに 特 化 し た 破 壊 に 着 目 し た 取 り 組 み に つ い て 示 し た ． 以 下 に ， 本 章 を 要 約 す る ．
(1)本 研 究 で はPBLの 耐 荷 挙 動 を 適 切 に 評 価 す る た め ，幅 広 い 分 野 で 適 用 さ れ て い る FEMと 大 変 形 領 域 ま で 安 定 し た 解 析 を 可 能 と す るSPH法 を 数 値 解 析 手 法 と し て 適 用 す る こ と を 示 唆 し た ．
(2)FEMに 比 べ て 固 体 問 題 へ の 適 用 例 が 少 な いSPH法 の 理 論 に つ い て 紹 介 し た ．SPH 法 で は ， 対 象 と し た 粒 子 の 物 理 量 は 影 響 半 径 内 の 周 囲 の 粒 子 の 物 理 量 に ， 距 離 に 応 じ た 重 み（Kernel関 数 ）を 乗 じ て 合 算 す る こ と で 算 出 さ れ る と い っ た 特 徴 を も つ ． さ ら に ， 物 理 量 の 一 次 導 関 数 を 求 め る 場 合 ， 対 象 と し た 粒 子 の 物 理 量 の 導 関 数 を 計 算 す る の で は な く ，距 離 に 応 じ た 重 み（Kernel関 数 ）の 一 次 導 関 数 を 計 算 す る こ と で 近 似 す る こ と も ，SPH法 の 大 き な 特 徴 の1つ で あ る と 述 べ た ． さ ら に ，SPH法 の 中 で も ， 直 交 す る3軸 に そ れ ぞ れ 独 立 し たKernel関 数 を 設 定 で き るASPH法 に つ い て 記 述 し た ． 最 後 に ，ASPH法 に よ る 解 析 フ ロ ー を 示 す こ と で 解 析 手 順 の 詳 細 を 記 述 し た ．
(3)本 章 で はPBLの 破 壊 性 状 を 鋼 板 と コ ン ク リ ー ト ブ ロ ッ ク の 付 着 破 壊 と ジ ベ ル 孔 の 破 壊 に 大 別 し た ． 鋼 板 と コ ン ク リ ー ト ブ ロ ッ ク の 付 着 や 摩 擦 特 性 を 表 現 す る た め の 既 往 の 研 究 を 紹 介 し ， 本 研 究 で 検 討 を 行 う 界 面 要 素 と 接 触 処 理 に つ い て 述 べ た ． 界 面 要 素 は コ ン ク リ ー ト と 鋼 板 の 要 素 で 形 成 さ れ た 薄 い 要 素 で ， せ ん 断 応 力 － 相 対 変 位 の 関 係 を 設 定 す る こ と で 鋼 と コ ン ク リ ー ト の 付 着 特 性 を 表 現 し て い る こ と を 説 明 し た ． 一 方 で ， こ の 方 法 は 各 方 向 に 応 じ て 設 定 す る バ ネ モ デ ル よ り は 要 素 数 が 少 な く 計 算 コ ス ト の 負 担 が 低 減 さ れ る が ， 孔 あ き 鋼 板 と コ ン ク リ ー ト ブ ロ ッ ク の 接 触 面 に お け る 要 素 分 割 を 等 し く し な け れ ば な ら な い と い っ た 欠 点 も 合 わ せ も っ て い る こ と を 指 摘 し た ．
(4)も う1つ の 検 討 項 目 で あ る 接 触 処 理 に よ る 付 着 の 表 現 方 法 に 関 し て ，鋼 と コ ン ク リ ー ト 間 に 要 素 を 設 け る 必 要 が な い と い っ た 利 点 に 着 目 し ， 理 論 に つ い て 記 述
第2章 PBLの定量的評価に向けて
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し た ． ま た ， こ の 方 法 で は 付 着 が 切 れ た 後 の 摩 擦 特 性 と し て ，Mohr-Coulombの 摩 擦 モ デ ル を 考 慮 し て い る こ と を 説 明 し た ．
(5)ジ ベ ル 孔 の 破 壊 に は せ ん 断 破 壊 と 圧 縮 破 壊 が 生 じ る こ と を 指 摘 し た ． 連 続 体 を ベ ー ス と し たFEMを 用 い て ジ ベ ル 孔 の せ ん 断 破 壊 を 適 切 に 表 現 す る た め の テ ク ニ ッ ク の1つ と し て ，ジ ベ ル 孔 と コ ン ク リ ー ト ブ ロ ッ ク 間 の せ ん 断 破 壊 が 生 じ る 箇 所 に 予 め ず れ 要 素 と 呼 ば れ る 等 方 弾 性 体 要 素 を 設 け る 方 法 を 既 往 の 文 献 か ら 参 考 に し た ．こ の 方 法 で は ，Leonhaltら に よ るPBLの 耐 力 評 価 式 に 基 づ い て ，von Misesの 降 伏 基 準 に よ る 単 純 せ ん 断 変 形 を 仮 定 し て お り ，Leonhardtの2面 せ ん 断 変 形 を 仮 定 し た 評 価 式 に 基 づ き ， せ ん 断 弾 性 係 数 を 低 減 さ せ る こ と で せ ん 断 破 壊 を 表 現 し て い る こ と を 記 述 し ，v-Mモ デ ル と 称 し た ．
(6)ず れ 要 素 を 用 い たv-Mモ デ ル 以 外 に ， ジ ベ ル 孔 の2種 類 の 破 壊 を 表 現 す る た め の 方 法 と し て ， よ り 現 実 に 近 い モ デ ル 化 を 試 み る た め ， コ ン ク リ ー ト の 構 成 則 に よ る 表 現 方 法 （ 改 良D-Pモ デ ル ） に つ い て 示 唆 し た ．こ の モ デ ル は ， 本 来 は コ ン ク リ ー ト で あ る 部 分 に ず れ 要 素 と い っ た 異 種 材 料 を 導 入 す る 必 要 が な い ，FEM とASPH法 の 両 者 で 共 通 の 構 成 則 を 適 用 で き る と い っ た 特 徴 を 有 し て い る こ と を 記 述 し た ．
第2章 PBLの定量的評価に向けて
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第3章 コンクリートの力学モデルに関する検討
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