1. 鉄筋コンクリート(RC)部材の耐衝撃設計法の開発

　土木・建築工学分野において耐衝撃用途として用いられる鉄筋コンクリート（RC）やプレストレスコンクリート（PC）構造物には，道路付帯構造として建設されている落石防護擁壁や土石流対策施設，原子力発電所関連施設等があります。これらのRC/PC構造物の構成要素である梁，柱，版は，想定される衝撃的な外力に対して十分な耐力が確保されるように設計されなければなりません。しかしながら，現在のところ衝撃荷重載荷に対するこれら構造部材の合理的な耐衝撃設計手法は未だ確立されていません。
また，近年北海道日高支庁えりも町における斜面崩落（平成16年）等に見られるように，設計規模を遙かに上回る外力の作用により構造部材が壊滅的な損傷を受ける災害が頻繁に発生しています。このため，災害に強いRC/PC梁，柱，版の合理的な耐衝撃設計手法の確立が強く望まれるようになりました。当研究室では，この種の問題に対処するために各種構造部材に関する多種多様の重錘落下衝撃実験や数値解析を実施しております。

■えりも町における斜面崩壊（H16年）

■RC梁の衝撃破壊実験

2. 新素材繊維シート(FRP)シートを用いた鋼・RC部材の耐震補修・補強法の開発

　高度成長期に建設された我国の土木・建築構造物は，建設後数十年が経過しており，徐々に老朽化が進行しています。また，近年の交通量の増加，交通車両の大型化によって，大きな損傷を受けております。さらに，阪神大震災に見られるように，設計当時に想定した荷重よりも大きな力が作用することも予想されることから，既設の土木構造物の多くは，補強あるいは補修が必要となっており，今後さらに増加することが予想されます。 当研究室では，このような既設構造物に対する合理的な補強・補修工法の開発および合理的な設計法の確立を目的に，鋼あるいはRC部材を対象に新素材繊維シートを用いる補強工法について室内レベルの小型模型から実物大の大型模型を用いた種々の実験や数値解析を精力的に実施しております。

■新素材繊維シートで補強されたRCはりの静載荷実験

3. 半剛結接合鋼骨組の限界状態設計法の開発

　欧米諸国では，アングル材と高力ボルトを用いた接合形式が広く利用されています。このような接合形式は，一般に半剛結接合と呼ばれ，我国で広く利用されている溶接接合形式とは異なる挙動（ふるまい）をすることが明らかになっています。また，半剛結接合は，溶接接合と比較して，安価で施工性に優れるといった特徴を有しています。
当研究室では，このような半剛結接合を用いた鋼骨組構造を対象に，接合部の力学的特性の把握や地震時挙動などについて，種々の実験あるいは数値解析を実施し，合理的な設計法の確立を目指しています。

■半剛結接合の静載荷実験

■アングル材の変形状況

4. 軽量コンクリート製RC部材の耐衝撃問題

　軽量コンクリートの耐衝撃性に関する研究を実施しています。軽量コンクリートは，一般のコンクリートと比較して，引張強度やせん断強度が小さい点が弱点であるといわれております。しかしながら，コンクリート構造物が軽量化されることによって，自重の軽減による断面の小型化や地震時における慣性力の低減など得られるメリットは大きいことも知られております。 当研究室では，このような軽量コンクリートを用いたRC部材の耐衝撃性について，種々の重錘落下実験や数値解析を実施し，その特性を明らかにするとともに，衝撃的な荷重を受ける土木構造物への適用性について検討を行っています。さらに，近年では，ひび割れ発生後の靱性能が飛躍的に向上するビニロン短繊維を軽量コンクリートに混入する場合についても，積極的に実験を実施しています。

■人工軽量骨材

5. 短繊維混入コンクリートを用いたRC部材の静的・動的性状に関する研究

　コンクリートは，引張強度が圧縮強度と比較して1/10程度と小さいことから，ひび割れが発生しやすいことが知られています。このため，経年劣化によりトンネル内部や橋梁下面のコンクリートブロックがはく離・剥落し，交通車両などに被害を加えることがあります。
当研究室では，このようなコンクリートのはく離・剥落を防止し，引張側の弱点を改善するために，長さ30mmのビニロン短繊維をコンクリートに混入することを提案し，その妥当性を検討しています。コンクリートにビニロン短繊維を混入することによって，たとえ強い地震の揺れや衝撃によってひび割れが発生したとしても，はく離や剥落を防止することができ，より強い構造物を造ることができるのです。今後は，実験などを通じてさらなる検証を重ね，実用化に向けた技術の確立を目指しています。

■ビニロン短繊維

■RC柱の破壊状況