Enhancement of dynamic fracture simulation method for RC structures to evaluate and optimize the performance of various demolition methods

增强钢筋混凝土结构的动态断裂模拟方法，以评估和优化各种拆除方法的性能

• 批准号: 22K04291
• 负责人: 山本 佳士
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Hosei University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04291/
• 关键词: 剛体バネモデル; 大変位・大回転; 接触・衝突; 動的応答解析; 爆破; 衝撃; ひび割れ進展解析; 爆破解体; 剛体バネモデル; 大変位・大回転; 接触・衝突; 動的応答解析; 爆破; 衝撃; ひび割れ進展解析; 爆破解体

インフラ老朽化、AIによる社会インフラ技術の高度化、コロナ禍がもたらす社会変化により、インフラの更新に対する要求は今後ますます増大していくことが想定される。したがって、インフラ構造物の設計・施工・維持管理技術のみならず、より効率的で環境負荷が小さく安全な解体工法の研究開発は今後重要になってくると考えられ、RC構造物のひび割れの進展から倒壊に至るまでの挙動を高解像で再現可能な数値解析技術の確立は解体工法の性能評価、最適化のために大きく貢献するものと考えられる。本研究では、申請者が開発している剛体バネモデル（RBSM） をベースとした手法を拡張、統合することで、静的作用、熱作用、発破等による衝撃作用を内部から分散、段階的に受ける、RC構造物の、ひび 割れ発生位置、発生時間、進展速度等を含む詳細情報から、破砕片の飛散や部材の倒壊までの一連のプロセスを高解像度で再現する数値解析手法を開発する。当該年度においては申請者が開発しているRBSMを基本とした、ひび割れ進展挙動、圧縮破壊挙動、大変位、大回転挙動、破砕片同士の接触が再現可能な手法を、陰的時間積分法を適用して動的解析手法へと拡張した。開発した解析手法は、ひび割れ進展挙動、大変位・大回転挙動を含む動的応答を再現できることが分かった。

随着老化的基础设施，通过AI的社会基础设施技术的发展以及Covid-19-19大流行带来的社会变化，可以预期，对基础设施更新的需求将在未来越来越多。因此，人们认为，不仅可以针对基础架构结构进行设计，构建和维护技术，而且还要研究和开发具有较低环境影响的更有效，安全的拆卸方法在未来中将变得重要，并且人们认为，建立数值分析技术可以从造成RC结构中的行为来促进高度解决方案的构成方法，从而使该方法促进了高度差异，从而使该方法促进了高度差异，从而使该方法变得差异很大。在这项研究中，我们将根据申请人开发的刚性春季模型（RBSM）扩展和整合该方法，并开发一种数值分析方法，该方法在高分辨率中重现了一系列过程，从破裂的位置，发电时间和RC结构的进展速度，这些过程通过静态，热，爆炸，爆炸等分配和分配，到散落和倒流。在今年，申请人开发的基于RBSM的方法允许使用隐式时间积分方法来延伸到碎片之间的裂纹生长行为，压缩断裂行为，较大的旋转行为以及片段之间的接触。发现开发的分析方法可以再现动态响应，包括裂纹生长行为，较大和大的旋转行为。