接触解析を用いた管路更生工法の設計手法高度化に関する研究

利用接触分析改进管道修复方法设计方法研究

基本信息

批准号：
21K05829
负责人：
石井将幸
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Shimane University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

付着面の剥離とその後の接触を考慮可能なFEM解析パッケージを用いて、付着面が剥離した後の更生管の挙動を再現できる剥離・接触解析を作成した。この解析モデルを用いて完全一体化の条件と付着が全くない条件の解析を行ったところ、更生管全体の剛性に大きな差異が生じた。一体化した構造は厚く曲げ剛性の大きいはりとして曲げに耐え、付着のない構造は曲げ剛性の劣る二重ばりとなることがその理由として考えられた。続いて付着試験で得られた法線方向とせん断方向の付着強度に基づき、両者を同一の割合で低下させた条件に基づく更生管の挙動を解析した。その結果、付着強度の大小によって、破壊まで全体の一体化が保たれる場合、剥離は生じるものの部分的に留まる場合、付着面全体が剥離する場合、の3つが起こり得ることがわかった。既設管と内管の間にフィルムを挟み、境界面の一部または全部の付着がない更生管の供試体を作成し、載荷試験を行った結果を入手した。付着の全くない供試体では全体が付着した供試体と比べて剛性と破壊荷重の両方が低下し、剥離・接触解析と合致する結果が得られた。しかしこの載荷試験の再現解析を行ったところ、付着のある条件では解析の安定性が不十分であった。鉄筋量の多い既設管に対する解析の精度と安定性を向上させることが必要である。

使用FEM分析软件包，该软件包允许考虑粘附表面的剥离和随后的接触，创建了剥离/接触分析，可以在剥离粘附表面后再现康复管的行为。使用这种分析模型，我们分析了没有附着的完美整合和条件的条件，并且整个康复管的刚度差异很大。原因是集成结构是具有高弯曲刚度的厚光束，没有粘附的结构是双光束，弯曲刚度较差。接下来，基于在正常和剪切方向的粘附试验中获得的粘附强度，根据相同比率降低的条件分析了康复管的行为。结果，发现可能发生三件事：如果整体整合得以维持直到由于较大和小的粘附强度而破裂，则剥离会发生但部分持续下去，以及整个粘附表面脱落时。通过将膜夹在现有管和内管之间的膜中，制备了康复管的样品，并且没有附着任何部分或所有边界表面，并获得了负载测试的结果。在没有附着的标本中，与具有整个附着的样品相比，刚性和断裂负荷都降低了，从而导致剥离和接触分析的一致结果。但是，在重现加载测试时，在依从性条件下分析不足。有必要提高用大量增强钢的现有管道分析的准确性和稳定性。

项目成果

期刊论文数量（2）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

更生部材と既設管の付着強度が製管工法の補強効果に与える影響

修复构件与既有管道粘合强度对管道制造方法补强效果的影响

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
JAGREE
影响因子：
0
作者：
Sasaki Yuma;Orikasa Takahiro;Shinozaki Rina;Nakamura Nobutaka;Hayashi Kiyotada;Yasaka Yoshihito;Makino Naoki;Shobatake Koichi;Koide Shoji;Shiina Takeo;石井将幸・上野和広・渡辺充彦・垣根伸次・菊池隆太・森脇陽花
通讯作者：
石井将幸・上野和広・渡辺充彦・垣根伸次・菊池隆太・森脇陽花