損傷後に補修したRC構造性能評価のための微細構造解析システムの構築

评估RC结构损伤后修复性能的微观结构分析系统的构建

基本信息

批准号：
21KK0072
负责人：
長井宏平
金额：
$ 12.23万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-10-07 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

繊維補強コンクリートを用いたRC梁の疲労載荷下における繊維の貢献分の変化のモデル化について検討を行い，材料強度や繊維混入率で変化を考慮できるものとした。疲労載荷において，荷重の増加によりひび割れが開いた際に繊維の引抜け量が増えることで分担応力が増すことを実験から抽出し，使用材料による違いを明らかにしている。連続繊維シートFRPによる補強については，微細構造解析に新たにFRPモデルを追加し，これをRC梁の補強に適用した実験の再現から検証を行った。コンクリートとFRPの付着モデルの高度化を行い，ローカルなFRPの付着滑りと，全体の剥離進展プロセスの再現を行った。微細構造解析ではローカルにはシンプルな付着モデルが適用されている。実験の再現が可能なことを確認するとともに，RC梁の載荷においてはローカルにはFRPを面外方向に押し出す力とFRPを引張る力が作用することを直接的に解析で表現できている。鉄筋腐食と水分移動モデルについては，高度化を図っており，それらを統合することで，鉄筋腐食後のFRP補強効果を評価できる準備ができた。凍結融解作用についてもモデル化の検討を続けている。深セン大学の上田教授，カリフォルニア大学デイビス校のボランダー教授とは連携が取れており，中国への渡航が容易でなく今年度はできなかったが，カリフォルニア大学デイビス校には３週間の滞在をすることで，研究内容について深い議論ができ，数値解析モデルの高度化を中心に進捗を加速させることができた。

我们研究了使用纤维增强混凝土的 RC 梁疲劳载荷下纤维贡献变化的模型，并且能够考虑材料强度和纤维含量的变化。在疲劳载荷中，我们从实验中得出，当由于载荷增加而出现裂纹时，纤维拔出量会增加，从而增加了共享应力，并阐明了根据所使用的材料而存在的差异。关于使用连续纤维板 FRP 进行加固，我们在微观结构分析中添加了一个新的 FRP 模型，并通过重现将该模型应用于加固 RC 梁的实验进行了验证。改进了混凝土与 FRP 之间的粘附模型，以重现局部 FRP 粘附和滑移以及整体分层增长过程。在微观结构分析中，局部应用简单的粘附模型。除了确认可以重现该实验之外，我们还能够通过分析直接表达在加载 RC 梁时，将 FRP 推出平面的力和拉动 FRP 的力在局部作用。我们正在努力提高钢筋腐蚀和水迁移模型的复杂性，通过整合它们，我们现在准备评估钢筋腐蚀后 FRP 加固的效果。我们还在继续研究冻融效应的建模。我们和深圳大学的Ueda教授以及加州大学戴维斯分校的Bolander教授合作，虽然今年因为不容易而没能去中国，但我们会在加州大学戴维斯分校呆上一段时间。三周的时间里，我们能够对研究内容进行深入的讨论，并能够加快进展，重点是提高数值分析模型的复杂性。