T-3DP®で作製した埋設型枠が有する柱の耐震性能の向上に関する検証
大型構造実験および非線形有限要素法COM3に基づく性能検証
T-3DP®で作成する部材の適用範囲を広げるため，高強度短繊維補強モルタルをプリンタ材料としてT-3DPで作製した埋設型枠を利用した3DPと鉄筋コンクリートの複合構造（3DP柱）の耐震性能を評価する交番載荷試験を実施した。結果として3DP柱は通常のRC構造よりも最大耐力および変形性能の観点で高い耐震性能を有していることが確認された。また3DP埋設型枠の影響で破壊の進展・傾向が現状のRC構造と大きく変わることはなく，現在の設計思想と同様に限界状態を定義できることが確認された。また非線形有限要素コードCOM3を用いて，3DP部材に対して異方性を考慮した適切なモデル化をすることで3DP柱の限界状態3までの挙動を精度よく評価できることが確認されたた。
キーワード：3Dプリンティング，耐震性能，埋設型枠，有限要素法
＊１ 技術センター 社会基盤技術研究部 先端構造研究室
Improvement of Seismic Performance of columns with Permanent Formwork Manufactured by T-3DP®
Performance Verification Based on Large-scale Structural Experiments and Nonlinear Finite Element Method "COM3"
To expand the applicability of members manufactured by T-3DP®, cyclic loading tests were conducted to evaluate the seismic performance of 3DP columns utilizing permanent formwork manufactured by 3D printing with high-strength, short fiber-reinforced mortar as the printing material. The results confirmed that 3DP columns exhibit superior seismic performance in terms of maximum capacity and deformation compared to conventional RC structures. It was also confirmed that the progression and mode of failure do not differ significantly from those of traditional RC structures, despite the influence of the 3DP-embedded formwork, and that the limit state can be estimated using the same process as current design concepts. Furthermore, the behavior of 3DP columns up to limit state 3 can be accurately evaluated by modeling 3DP members with consideration of short fiber orientation, using the nonlinear finite element analysis code “COM3”.
Keywords: 3D-printing, seismic performance, permanent formwork, finite element method
*1 Advanced Structure Technology Research Section, Infrastructure Technology Research Department, Taisei Advanced Center of Technology