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Evaluation of local damage to reinforced concrete panels subjected to oblique impact; Simulation analysis for evaluating perforation phenomena caused by oblique impact of deformable projectiles

斜め衝撃を受ける鉄筋コンクリートパネルの局部損傷評価に関する研究; 柔飛翔体の斜め衝突に起因する貫通現象評価のためのシミュレーション解析

西田 明美; 永井 穣*; 坪田 張二; Li, Y.

Nishida, Akemi; Nagai, Minoru*; Tsubota, Haruji; Li, Y.

斜め衝突については現在まであまり研究されておらず、特に変形可能な柔飛翔体の斜め衝突による鉄筋コンクリートパネルの局部損傷に関する実験データはほとんど存在しない。本研究の最終目的は、過去の実験結果とシミュレーション結果に基づいて、斜め衝突に起因する鉄筋コンクリートパネルの局部損傷を評価するための新しい評価式を提案することにある。最終目的のための第一ステップとして、実験結果と解析結果を比較して解析手法を検証し、検証された解析手法を用いて斜め衝突による局部損傷を評価する。まず、シミュレーション解析の妥当性を検証するために、対象となる鉄筋コンクリートパネルに柔飛翔体が垂直衝突し局部損傷を生じる衝撃試験の再現解析を実施する。次に、再現性が確認されたシミュレーション解析手法を用いて、柔飛翔体の斜め衝突による鉄筋コンクリートパネルの貫通現象を評価するためのシミュレーション解析を行い、その結果を分析した。解析結果より、垂直及び斜め衝突による様々な応答特性及び貫通メカニズムが明らかにされている。

To date, oblique impact has not been studied and few experimental data on the local damage of reinforced concrete (RC) panels exist for oblique impact of deformable projectiles. The final purpose of this study is to propose a new formula for evaluating the local damage to reinforced concrete structures caused by oblique impact based on past experimental results and simulation results. As the first step of this final purpose, we validate the analytical method by comparison with the experimental results and simulate the damage caused by oblique impact using the validated method. First, we analyze and simulate the local damage of RC panel caused by a deformable projectile owing to an impact test normal to the target structure to verify the validity of the simulation analysis. Next, we perform simulation analyses for evaluating the perforation of RC panel due to oblique impact by the deformable projectile and present the results. Various response characteristics and perforation mechanisms to be the basis of examination of oblique impact evaluation were clarified in this paper.

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