電気鉄道に起因する迷走電流を利用した広域電気防食システムの開発に関する研究

利用电气化铁路杂散电流开发广域阴极保护系统的研究

基本信息

批准号：
19J22658
负责人：
栗原遼大
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
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 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は，鉄筋やＰＣ鋼材が腐食劣化したコンクリート構造物に対する，適切な維持管理手法の決定に資する残存構造性能の解析的評価手法を確立と，腐食劣化状況に応じて鋼材腐食の発生や進行を効率的に防ぐ維持管理手法の提案にある．既に腐食劣化した構造物に対し，適切な維持管理施策を決定するためには，鋼材腐食の発生した構造物の残像構造性能評価を行う必要があり，構造体内では微視的な現象である鋼材腐食の解析表現の平均化が重要である．本年度は鉄筋の付着劣化が構造性能に与える影響の評価の最終とりまとめ，鉄筋腐食を有するハーフジョイント桁の載荷実験，腐食ひび割れを有するコンクリートのせん断伝達モデルの構築に取り組んだ．鉄筋の腐食による付着劣化については，これまでの検討の結果に加え，要素解析を行うことで化学的付着の解析的再現手法に関する検討を行い，英文ジャーナルへ掲載された．鉄筋軸方向の不均一な腐食分布が構造性能に与える影響に関する検討も行い，会議発表を行った．また，開発モデルの適用性確認の一環として，鉄筋腐食を有するハーフジョイント桁の静的載荷試験及び現在開発している鉄筋腐食モデルでの再現解析を行った．せん断伝達モデルについては，令和２年度に実施したせん断強度試験の実験ケースを追加して実施し，並行して行った腐食ひび割れの進展を追跡する解析結果と合わせ，腐食ひび割れがコンクリート表面に到達するまでのせん断伝達特性モデルを提案した．ひび割れ貫通後のモデルについては，ひび割れモデルの前提と，腐食ひび割れ特有の発生状況や特性との差異を考慮して既往のモデルの修正モデルの提案をした．提案したモデルは20%までの範囲において，既往の鉄筋腐食を伴うはりに対する載荷実験の報告と整合することが確認できた．本研究課題を通して，鉄筋腐食を有するRC構造物の残存構造性能評価の精緻性，実スケール実用性に資する成果を得た．

这项研究的目的是建立一种分析评估方法，用于残留结构性能，这有助于确定适当的维护方法，以使钢筋和PC钢材料腐蚀和恶化，并提出一种维护方法，并提出一种有效地触发钢制腐蚀的腐蚀和取决于腐蚀的情况。为了确定已经腐蚀和降解的结构的适当维护和管理措施，有必要评估已被钢腐蚀的结构的余数结构性能，这对于平均钢腐蚀的分析表达很重要，这是结构内的微观现象。今年，我们对粘附和增强棒粘附效果的影响进行了最后摘要，对结构性能的影响，在半接头大梁上加载实验，并用腐蚀增强杆进行粘合，以及建立与腐蚀裂纹的混凝土剪切传输模型。除了先前的研究结果外，还通过元素分析研究了由增强条腐蚀引起的粘附降低，以检查化学粘附的分析再现方法，并发表在英语期刊上。该公司还研究了钢筋杆轴向上不平坦的腐蚀分布对结构性能的影响，并提出了一次会议。此外，作为确认开发模型的适用性的一部分，我们使用当前开发的增强条形腐蚀模型在半接头梁上进行了静态负载测试。关于剪切传输模型，我们为2020年进行的剪切强度测试添加了一个实验案例，并提出了剪切传递特性的模型，直到腐蚀裂纹到达混凝土表面，并将其与分析结果结合在一起，以跟踪并行执行的腐蚀裂纹的进展。关于裂纹渗透后的模型，我们提出了一个修改模型，以考虑到裂纹模型的前提以及发生状况与腐蚀裂纹所特有的特征之间的差异。据证实，所提出的模型与过去的载荷实验的报告是一致的，该报告的横梁在高达20％的范围内具有增强钢的腐蚀。通过这个研究主题，我们取得了结果，有助于实际规模的精确和实际使用，以评估RC结构的残余结构性能，并具有增强棒的腐蚀。