修正圧縮場理論

修正圧縮場理論（MCFT）は、せん断を受ける二次元ひび割れ鉄筋コンクリートの荷重-変形挙動を記述する一般的なモデルです。このモデルは、主方向のコンクリート応力と、軸方向のみに作用する鉄筋応力の和を考慮してコンクリートをモデル化します。コンクリートの応力-ひずみ挙動は、もともとVecchioの試験から導かれ、その後、トロント大学にある2台の大型専用試験機を用いた約250件の実験によって確認されています。同様の試験機が日本と米国でも製作されており、この手法による予測精度のさらなる裏付けとなっています。

MCFT モデルにおける最も重要な前提は、鉄筋コンクリートのひび割れたコンクリートは、経験的に定義された応力 - ひずみ挙動を持つ新しい材料として扱うことができるというものです。この挙動は、例えば円筒の従来の応力 - ひずみ曲線とは異なる場合があります。これらの応力 - ひずみ関係に使用されるひずみは平均ひずみです。つまり、ひび割れにおける局所的なひずみ、ひび割れ間のひずみ、付着すべり、およびひび割れすべりの複合効果をひとまとめにしたものです。計算される応力もまた平均応力であり、ひび割れ間の応力、ひび割れにおける応力、ひび割れにおける界面せん断、およびダボ作用が暗黙的に含まれているからです。これらの平均応力と平均ひずみの使用が合理的な前提であるためには、平均挙動を決定する際に使用される距離にいくつかのひび割れが含まれている必要があります。

歴史

フランク・J・ヴェッキオは、1982年に専用試験機を用いて均一なひずみ状態にある30枚の鉄筋コンクリートパネルの試験から、MCFTの原型を定義しました。MCFTの理論は、1978年の圧縮場理論を経て、1974年の対角圧縮場理論にまで遡ります。MCFTの決定的な記述は、1986年にアメリカコンクリート協会が発表した論文「せん断を受ける鉄筋コンクリート要素のための修正圧縮場理論」に記載されています。

参考文献

• ベンツ、エヴァン（2000）「鉄筋コンクリート部​​材の断面解析」トロント大学
• ヴェッキオ、フランク；コリンズ（1986）「せん断を受ける鉄筋コンクリート要素の修正圧縮場理論」（PDF）ACIジャーナル83–22 : 219–231。