道路橋床版の設計と維持管理の連続照査を可能とする構造性能評価技術の開発

开发结构性能评估技术，能够持续验证公路桥面设计和维护管理

基本信息

批准号：
19J14933
负责人：
竹田京子
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

2020年度の目的は，これまでに開発した疲労耐久性評価法の適用範囲の拡大と，破壊機構に基づく疲労耐久性評価法の体系化，である．具体的には，(1)PC床版接合部の継手構造に関する検討，(2)道路橋床版の上層部土砂化に関する検討，(3)疲労損傷に伴うせん断抵抗の変化に関する検討，を行い，その成果を踏まえて疲労寿命評価法の体系化を行った．(1)に関しては，ループ継手と端部拡径鉄筋それぞれの継手鉄筋を用いた接合部を想定した三次元非線形有限要素解析を行い，その結果，ループ形状や端部拡径形状により接合部の内部コンクリートに圧縮応力が生じることで，主鉄筋に拘束力を与え，付着向上により接合部の耐力が向上することを示した．(2)に関しては，湿潤条件下でRC床版の上層が橋軸方向と橋軸直角方向の2軸圧縮応力の疲労作用を受けることで段階的に土砂化が進行し，断面損失により押抜き曲げ耐力の低下によって生じるという疲労寿命評価の考え方を，計算例を通じて示した．(3)に関しては，せん断補強筋を持たないRC梁の疲労載荷試験を行い，その結果，圧縮部コンクリートに圧縮疲労とせん断疲労が同時に作用する多軸応力疲労によりせん断圧縮破壊が決定するというせん断疲労破壊機構を新たに見出した．今年度と昨年度の研究成果に基づき，破壊機構に基づく疲労耐久性評価法を体系化した．RC床版，PC床版，PC床版接合部の疲労寿命評価法を提案し，過去の輪荷重走行試験の実験データとの比較によりその適用性の高さを示した．また，疲労破壊機構に基づく残存せん断耐力低下モデルを用いた階段状漸増載荷の評価法を構築した．これらの成果は，コンクリート床版の性能評価として広く実施されている輪荷重走行試験の定量的な評価法として有用であると同時に，実床版における構造形式の決定や破壊形式の選択といった合理的な設計手法の構築に大きく寄与できるものと考えられる．

2020财政年度的目标是扩大到目前为止开发的疲劳耐用性评估方法的应用范围，并根据断裂机制系统化疲劳耐用性评估方法。具体而言，我们进行了（1）对PC地板板接头的关节结构的研究，（2）关于道路桥甲板板板上层上层土壤形成的研究，以及（3）对由于疲劳损害而导致的剪切阻力变化的研究，并基于结果，我们将疲劳寿命评估方法系统化。关于（1），我们进行了三维非线性有限元分析，该分析假设使用关节增强循环接头和末端直径长度的增强杆，结果，我们表明，由于循环形状和末端直径长度，使主要的增强型均改进了粘合型，并改进了粘合板，并将其粘合的范围改进，并在关节内产生压缩应力。关于（2），我们介绍了疲劳生命评估的概念，其中RC地板板的上层在垂直于桥梁轴和潮湿条件下的桥梁方向上经历双轴压缩应力的疲劳作用，从而导致土壤在阶段进展，并导致弯曲强度的降低。关于（3），我们对没有剪切钢筋钢筋的RC梁进行了疲劳载荷测试，结果，我们发现了一种新的剪切疲劳破坏机制，在该机制中，剪切压缩骨折由多轴压力疲劳确定，在其中，压缩疲劳和剪切疲劳是在压缩的一部分中的一部分。根据今年和去年研究的结果，我们对一种基于断裂机制进行评估疲劳耐用性的方法进行了系统化。我们提出了一种评估RC地板板，PC地板板和PC地板板接头的疲劳寿命的方法，并通过将其与过去的车轮负载运行测试中的实验数据进行比较来证明其高适用性。此外，我们构建了一种使用模型来评估阶梯状载荷的方法，该模型可以根据疲劳破坏机制降低残余剪切强度。这些结果可作为用于轮子负荷运行测试的定量评估方法，该方法被广泛用于评估混凝土地板板的性能，并被认为能够为合理设计方法的构建做出重大贡献，例如确定实际地板板的结构类型以及选择裂缝的类型。