乾燥収縮による初期欠陥がコンクリート構造物の長期供用性に及ぼす影響の解析的評価

干燥收缩引起的初始缺陷对混凝土结构长期使用性能影响的分析评价

• 批准号: 09750539
• 负责人: 下村 匠
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750539/
• 关键词: 乾燥収縮; 初期欠陥; 塩害; ひび割れ; 物質移動; ライフスパンシミュレーション; 自己収縮; 初期応力; 微視的ひび割れ; 貫通ひび割れ; ひずみ軟化; ひび割れ発生条件

表記の研究課題のもと,本研究では,構造物の力学性能の経時変化を数値シミュレーションする統合計算プログラムの開発と,その中に用いる材料の種々の劣化モデルの開発を平行して行った.統合計算プログラムは,鉄筋コンクリートはり部材を対象に,かぶりコンクリート中の,水分,塩分,酸素の物質移動を一次元モデルにより評価し,主鉄筋の腐食の進行,腐食によるひび割れの生成,腐食生成物の堆積とひび割れによる鉄筋の付着性状の変化,これらの劣化が生じたはりの曲げ耐荷性状を時系列で予測するフレームを備えている.乾燥収縮による初期欠陥は,かぶりコンクリートの物質遮蔽性の低下として考慮される.この全体フレームの中に必要な材料の劣化モデルは多岐にわたるため,同時並行で種々の劣化モデルの開発に着手した.それらは,以下の項目にまとめられる.1) 構造物中で乾燥収縮が内的および外的に拘束された場合に発生するひび割れの予測2) 乾燥収縮によるひび割れが生じたかぶりコンクリートの水分移動過程の評価3) 主鉄筋の腐食による腐食ひび割れの発生および開口の予測4) 主鉄筋の腐食および腐食ひび割れが発生した鉄筋コンクリート部材の曲げ性状の評価これらの成果の詳細は,発表論文にとりまとめた.個別のモデルは開発途上にあり,さらなる改良,拡張が必要であるが,問題点を明確にできたこと,統合計算プログラムの中での感度解析を行えたことが本研究の重要な成果である.また,本研究を遂行する過程において,コンクリート構造物の性能の経時変化を合理的に評価する基本的な方法論を確立することができたことが成果のひとつであり,このことも発表論文に掲載している.

基于上述研究主题，在本研究中，我们同时开发了一个集成计算程序，用于数值模拟结构力学性能随时间的变化，并为该程序中使用的材料开发了各种劣化模型。一个一维模型，用于评估钢筋混凝土梁构件的保护层混凝土中的水分、盐和氧的质量传递，并计算主钢筋的腐蚀进度、因腐蚀而形成的裂缝以及它配备了一个框架，可以预测由于食品和裂缝的积累而引起的钢筋粘合性能的变化，以及在时间序列中经历这些恶化的梁的弯曲承载性能。干燥引起的初始缺陷收缩是由覆盖层混凝土的材料屏蔽引起的。由于整个框架内所需的材料有多种劣化模型，因此我们已开始并行开发各种劣化模型。它们总结为以下几项。1)结构内部和外部抑制干燥收缩时出现的裂缝的预测 2) 因干燥收缩而开裂的保护层混凝土中的水运动过程的评估 3) 主钢筋腐蚀引起的腐蚀裂缝的发生和孔径预测4 ）主要钢筋腐蚀和腐蚀裂纹的钢筋混凝土构件的弯曲性能评估这些结果的详细信息在已发表的论文中进行了总结。个别模型仍在开发中，需要进一步改进和扩展，但我能够澄清以下几点：综合计算程序。这项研究的一个重要结果是，我们能够进行敏感性分析，其中一个结果是我们能够做到这一点，这在发表的论文中也有报道。

项目成果

青木優介, 周 怡, 下村 匠: "拘束を受けるコンクリートにおける乾燥収縮ひび割れの発生" 土木学会第52回年次学術講演会講演概要集第5部. 1058-1059 (1997)

Yusuke Aoki、Yi Zhou、Takumi Shimomura：“受到约束的混凝土中干燥收缩裂缝的发生”日本土木工程学会第 52 届年度学术会议摘要，第 5 部分。1058-1059 (1997)

K.Maruyama: "Effect of Rebar Corrosion on the Structural Capacity of Concrete Structures" Concrete under Severe Conditions2. vol.1. 364-371 (1998)

K.Maruyama：“钢筋腐蚀对混凝土结构结构能力的影响”恶劣条件下的混凝土2。

青木優介, 下村 匠, 丸山久一: "表面におけるひずみ軟化を考慮したコンクリート部材の乾燥収縮応力解析" 土木学会第25回関東支部技術研究発表会講演概要集. 882-883 (1998)

Yusuke Aoki，Takumi Shimomura，Hisakazu Maruyama：“考虑表面应变软化的混凝土构件的干燥收缩应力分析”日本土木工程学会第25届关东分会技术研究会议摘要882-883（1998）。

小幡浩之, 下村 匠, 安本礼持, 長岡誠一: "セメントペーストの自己収縮に及ぼすセッコウ量の影響" 土木学会第52回年次学術講演会講演概要集第5部. 1050-1051 (1997)

Hiroyuki Obata、Takumi Shimomura、Reimochi Yasumoto、Seiichi Nagaoka：“石膏用量对水泥净浆自收缩的影响”日本土木工程学会第 52 届年度学术会议摘要第 5 部分. 1050-1051 (1997)

T.SHIMOMURA: "Modelling of initial defect on concrete due to drying shrinkage" Proceedings of Second international conference on concrete under severe conditions (CONSEC′98). (発表予定). (1998)

T.SHIMOMURA：“由于干燥收缩引起的混凝土初始缺陷的建模”，第二届恶劣条件下混凝土国际会议论文集（CONSEC98）（待提交）。