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Analytical study of perforation damage in reinforced concrete slabs subjected to oblique impact by projectiles with different nose shapes

先端形状が異なる飛翔体による斜め衝突を受ける鉄筋コンクリート板の貫通損傷に関する解析的研究

Kang, Z.; 奥田 幸彦; 西田 明美; 坪田 張二; Li, Y.

Kang, Z.; Okuda, Yukihiko; Nishida, Akemi; Tsubota, Haruji; Li, Y.

飛翔体衝突に伴う原子力施設建屋の外壁を対象とした鉄筋コンクリート(RC)板の局部損傷については、その損傷モードに応じて多くの評価式が提案されている。しかしながら、それらの評価式は板構造への垂直衝突を対象としたものが主であり、斜め衝突に関する研究はほとんど行われていないのが現状である。これまでに、既往実験結果との比較により解析手法の妥当性を確認するとともに、妥当性が確認された解析手法を用いて、先端形状が平坦型の飛翔体の衝突を受けるRC板の局部損傷評価について衝突角度に着目して検討してきた。本研究では、飛翔体の先端形状の違いがRC板の貫通損傷に与える影響を評価することを目的とし、同解析手法を用いて先端形状が半球型の飛翔体によるRC板を対象とした斜め衝突解析を実施した。本論文では、飛翔体の先端形状の違いによるRC板の貫通損傷への影響評価について得られた知見を述べる。

Considerable research has been carried out to establish a rational assessment method for nuclear power plants against local damage caused by an accidental projectile impact. Most of the empirical formulas that have been proposed seek to quantitatively investigate local damage to reinforced concrete (RC) structures caused by a rigid projectile impact. These formulas have been derived based on impact tests performed normal to the target structure, while only a few impact tests oblique to the target structure have been studied. This study aims to propose a new formula for evaluating local damage to RC structures caused by oblique impact based on experimental and simulation results. At present, we have validated an analytical method via comparison with experimental results and have conducted simulation analyses of oblique impact assessments on RC slabs using projectile with flat nose shape. In this study, the same analytical method will be used to investigate perforation damage to RC slabs subjected to oblique impact by projectiles with hemispherical nose shapes. In this paper, the effects of projectiles' nose shapes on perforation damage to RC slabs, the residual velocity of projectiles and the time history of energy transmission will be discussed.

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