凍害と疲労による損傷を受けたコンクリートの応力-ひずみ関係のモデル化

对因冻害和疲劳而损坏的混凝土中的应力-应变关系进行建模

基本信息

批准号：
03F03237
负责人：
上田多門
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F03237/
关键词：
凍結融解剛体バネモデル付着強度残存耐力破壊形式

项目摘要

本年度の研究成果を以下に示す.(1)圧縮及び引張荷重下での凍結融解作用により損傷したコンクリートのメゾスケール解析モデルを開発した.この解析モデルは,凍結融解と荷重履歴が同時に作用する場合のコンクリートの挙動を予測できるものである.解析には2次元剛体バネモデルを用いた.凍結融解による劣化を表現する為に,強度がゼロの要素が剛体バネモデルに考慮した.また,凍結融解による塑性ひずみを初期ひずみとして導入した.本解析モデルが,実験結果を的確にシミュレーションできることを明らかにした。(2)凍結融解による損傷量に及ぼす鉄筋の影響と凍結融解作用後の鉄筋の付着強度を実験的に明らかにした.すなわち,鉄筋が存在することにより凍結融解によるコンクリートの膨張量を小さくできるが,鉄筋の付着強度は大きく低下することを明らかにした.(3)鉄筋コンクリートはり部材の凍結融解試験を実施し,試験後の残存耐力及び破壊形式を明らかにした.すなわち,凍結融解による損傷度が大きくなるにつれ残存耐力は低下し,また,破壊形式が,損傷度が大きくなるにつれ,曲げ引張破壊からせん断圧縮破壊へと,さらには,せん断圧縮から曲げ圧縮破壊へと変化することを明らかにした.

今年的研究成果如下：（1）我们开发了混凝土在压缩和拉伸荷载下因冻融作用而受损的细观分析模型，可以预测混凝土的行为。采用二维刚性弹簧模型。为了表达冻融引起的劣化，刚性弹簧模型中考虑了零强度单元。此外，引入了冻融引起的塑性应变作为初始应变。将该分析模型应用于实验中，结果表明可以准确地模拟结果。 (2)我们通过实验阐明了钢筋对冻融破坏量以及冻融后钢筋粘结强度的影响。也就是说，钢筋的存在可以减少混凝土的膨胀量研究发现，由于冻融，钢筋的粘结强度显着下降。我们进行了溶液试验，明确了试验后的残余强度和断裂类型。也就是说，随着冻融破坏程度的增加，残余强度下降，随着破坏程度的增加，断裂类型也随之增加。结果表明，断裂由拉伸破坏转变为剪切压缩破坏，然后由剪切压缩破坏转变为弯曲压缩破坏。