Evaluation of deteriorated structural performance of RC members by existing crack profiles

通过现有裂纹轮廓评估 RC 构件的劣化结构性能

基本信息

批准号：
21H01472
负责人：
金久保利之
金额：
$ 9.32万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01472/
关键词：
鉄筋コンクリートひび割れ構造性能性能劣化構成則腐食

项目摘要

本年度は、部材軸方向に既存ひび割れを有するコンクリートおよび鉄筋コンクリート（RC）部材に対して圧縮実験、局所付着実験、逆対称曲げせん断繰返し加力実験を行い、RC部材の構造性能の劣化の評価のための資料、コンクリートの構成則およびコンクリートと鉄筋の付着構成則構築のためのデータを得た。部材軸方向の既存ひび割れは、あらかじめコンクリートに埋設したパイプに破砕剤を充填（EAFP）することによって、鉄筋腐食による主筋に沿った軸方向ひび割れを発生させる方法を主体とした。また、局所付着実験、部材の加力実験では、EAFPによって生じるひび割れを模擬したプラスチック板埋設による試験体の実験も行った。EAFPを用いた試験体によるコンクリートの圧縮実験、局所付着実験では、コンクリート表面のひび割れ幅を変動因子として実験を行い、ひび割れ幅と各強度劣化程度の関係式を得た。プラスチック板を用いた試験体による局所付着実験では、模擬ひび割れの長さや角度を取り入れた割裂線長さ比と付着強度の関係式を得た。プラスチック板埋設による部材の加力実験では、既存ひび割れにより破壊形式がせん断破壊型から付着破壊型に変化する一方で、変形の増大による耐力の低下の程度が緩慢になることが明らかとなった。また、本研究のひび割れ模擬方法の妥当性の検討のため、鉄筋腐食によるひび割れを有するコンクリート中の付着挙動に関する系統的文献調査（Systematic Review）を行った。“Bond”、“concrete”、“corro*”をキーワードとして検索を行い、実験的研究で、かつ付着強度の評価を行った84の文献について、鉄筋質量減少率およびひび割れ幅と付着強度劣化の関係を整理した。その結果、コンクリートのひび割れ性状のみの影響に着目できる本研究の方法の妥当性を示すことができた。

今年，我们对构件轴向存在裂缝的混凝土和钢筋混凝土构件进行了压缩试验、局部粘附试验、反对称弯曲和剪切循环加载试验，以评估结构的劣化情况。我们获得了建筑材料、混凝土本构定律以及混凝土与钢筋之间的粘附本构定律的数据。处理构件轴向已有裂缝的主要方法是用破碎剂（EAFP）填充埋在混凝土中的管道，使钢筋腐蚀沿主筋产生轴向裂缝。此外，对于局部粘附实验和部件加载实验，我们还进行了使用嵌入塑料板的测试样本来模拟EAFP引起的裂纹的实验。在使用EAFP的试件进行的混凝土压缩实验和局部附着力实验中，以混凝土表面的裂缝宽度作为变量因子进行实验，得到裂缝宽度与各强度劣化程度之间的关系式。在使用塑料板的测试样本进行局部粘附实验中，我们获得了包含模拟裂纹的长度和角度的分割线长度比和粘附强度之间的关系表达式。对嵌入塑料板的构件进行的加载实验表明，虽然由于存在裂纹，破坏类型从剪切破坏转变为粘合破坏，但由于变形增加而导致的屈服强度下降的程度减慢了。此外，为了检验本研究中使用的裂缝模拟方法的有效性，对钢筋腐蚀引起裂缝的混凝土的粘附行为进行了系统的文献综述。我们使用关键词“Bond”、“concrete”和“corro*”进行搜索，找到了 84 篇进行实验研究并评估粘结强度的论文，我们发现了钢筋质量损失率、裂缝宽度和粘结力之间的关系。我组织了它。因此，我们能够证明本研究方法的有效性，这使我们能够只关注混凝土裂缝性能的影响。