材料の劣化したコンクリート構造物の性能評価に対応した解析システムの開発

劣化材料混凝土结构性能评价分析系统的开发

基本信息

批准号：
17760372
负责人：
斉藤成彦
金额：
$ 1.73万
依托单位：
University of Yamanashi
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,供用開始時から長期にわたる構造物の耐荷性能の変化を経時的に把握することで,構造物の長期耐久性能を評価するための構造解析システムの開発を目指す.具体的には,構造物を取り巻く環境作用に基づいた材料の劣化モデルを取り込んだ構造解析を通して,材料が劣化した構造物の諸性能を評価する手法を開発する.本申請による研究期間内では,水分の塩分に関する物質移動モデルを構造解析システムに導入し,構造物中のコンクリートの相対湿度分布や塩分濃度を評価することで,乾燥収縮ひびわれの発生や鉄筋腐食の進行過程の予測を試みる.これにより,本解析手法は材料の劣化した構造物の耐荷力評価につなげることができる.開発した解析プログラムにより,供用開始から時間が経過した構造物中の材料の劣化状況を評価できるため,本年度は材料の劣化した構造物の耐荷力の評価を試みた.解析対象には,せん断破壊型と曲げ破壊型の異なる破壊形式を示すRCはりを選び,鉄筋の腐食などの材料劣化が破壊耐力や破壊形態に及ぼす影響について検討を行った.その際,材料の劣化が部材に対して一様に生じる場合と,ある側面からのみ劣化が進行する場合を比較することで,構造物の周囲の環境条件がどのように構造性能に影響を与えるかについても検討を試みた.また,RC構造物の耐荷性能に影響を及ぼす鉄筋の腐食は,実際には鉄筋に沿って腐食程度が著しく異なっている.鉄筋が一様に腐食すると仮定した場合と腐食分布を考慮した場合とでは,耐力の低下傾向が異なることが予想される.そこで,鉄筋に沿った腐食分布を考慮した解析を行い,腐食のばらつき程度と耐力低下傾向との関係を求めることを試みた.なお,本解析システムは,将来的には,耐震性能評価用プログラムと融合させることにより,材料の劣化が懸念される既設構造物の耐震性能評価に利用していく予定である.

这项研究旨在开发结构分析系统，以通过理解服务时间从服务时间内随着时间的流逝而了解结构的负载性能的变化来评估结构的长期耐用性。具体而言，我们将开发一种方法，通过结构分析来评估材料恶化的结构的性能，该结构分析基于结构周围的环境效应，结合了材料的恶化模型。在该应用下的研究期间，将水盐含量的传质模型引入了结构分析系统中，并且还使用结构来创建结构分析系统。通过评估混凝土在结构中的相对湿度分布和盐度浓度，我们试图预测干收缩裂纹的发生和钢筋腐蚀的进展。这使我们能够评估材料恶化的结构的承重能力。开发的分析计划使我们能够评估自从开始服务以来已经通过的结构中的材料的恶化，因此今年我们试图评估材料恶化的结构的承载能力。分析的目标包括剪切骨折类型和弯曲骨折类型。我们选择了表现出不同类型断裂的RC梁，并检查了材料恶化的影响，例如增强棒对断裂强度和断裂形式的腐蚀。然后，我们比较了材料恶化均匀发生的构件和仅从某些侧面进展的情况以及结构周围环境条件如何影响结构性能的情况。此外，影响RC结构承重性能的加固棒的腐蚀实际上在加固棒上非常重要。可以预期，强度的强度趋势将在假设均匀腐蚀和考虑腐蚀分布的情况下的假设之间有所不同。因此，我们考虑了沿钢筋的腐蚀分布以及腐蚀变化程度和降低强度趋势之间的关系。将来，该分析系统将用于评估现有结构的地震性能，在材料变质是一个问题的情况下，通过将它们与用于地震性能评估的程序相结合。

项目成果

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コンクリート技術シリーズ71・材料劣化が生じたコンクリート構造物の構造性能

混凝土技术系列71：材料劣化的混凝土结构的结构性能

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yoshinori Takei;Tetsuro Tashiro;Tadanobu Misawa;Hidehito Nanto;Hiroshi Kasahara;Yukiyo Iwasaki;材料劣化が生じたコンクリート構造物の構造性能研究小委員会
通讯作者：
材料劣化が生じたコンクリート構造物の構造性能研究小委員会