Development of performance prediction method for existing prestressed concrete structures

现有预应力混凝土结构性能预测方法的开发

• 批准号: 22K04292
• 负责人: 伊藤 睦
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: Chubu 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-22K04292/
• 关键词: 付着モデル; 数値解析; PC鋼材破断; プレストレストコンクリート; 腐食; 付着

本研究は，PC鋼材が腐食もしくは破断したプレストレストコンクリート部材の力学性能が予測可能な解析技術の開発を目的としたものである。特に，緊張力が導入されたPC鋼材の付着特性に着目し，PC鋼材破断時の部材内部の応力状態を適切に評価したうえで，部材の耐荷特性や剛性の評価を主眼としており，2022年度では，既往のPC鋼材を切断した実験の数値解析を実施して，PC鋼材破断時のPC鋼材とグラウト間の付着特性を評価する数値解析的検討とともに，導入緊張力を変化させたPC鋼材の切断試験ならびに両引き試験を実施した。その結果，以下の成果が得られた。数値解析的検討では，グラウト強度を変数としたPC鋼材の切断実験で計測されたPC鋼材切断時のコンクリートひずみ分布などを評価するために，PC鋼材とグラウト間の付着挙動の評価に，島らにより提案された付着応力－すべり－鉄筋ひずみ関係を解析手法に導入した。その結果，今年度の検討範囲内では，切断に伴うPC鋼材のひずみ減少量が直線的に分布する領域では，PC鋼材とグラウト間の付着応力－すべり関係は位置によらず一定であり，最大付着応力はグラウト強度の2/3乗に比例することが明らかとなった。また，付着応力－すべり関係のEnvelopはバイリニア型となり，これは，マッシブなコンクリートに埋込まれた鉄筋の引抜き試験時に得られる関係と同様であり，付着応力－すべり－ひずみ関係に使用するひずみは，切断後のひずみ変化量とすることが妥当であることが明らかとなった。実験的検討では，導入緊張量を変化させた試験体の鋼材切断試験および両引き試験を実施した結果，導入緊張量が鋼材破断時の両引き試験時の付着特性に影響を及ぼすことが確認された。しかしながら，定量的な評価には至っておらず，更なる検討を要する。

本研究的目的是开发一种分析技术，可以预测预应力混凝土钢筋腐蚀或断裂的预应力混凝土构件的力学性能。特别是，我们着眼于预应力钢材在拉力作用下的粘附特性，在适当评估预应力钢材断裂时构件内部的应力状态后，重点评估构件的承载性能和刚性。现在，我们来看看现有的PC钢材料。我们对切割实验进行了数值分析，以评价预应力钢材断裂时预应力钢材与灌浆之间的粘附特性，并对不同引入张力的预应力钢材进行了切割试验和双拉试验。进行了。结果，获得了以下结果。在数值分析中，Shima等人将[1]提出的粘结应力-滑移-钢筋应变关系引入到分析方法中。因此，在今年的研究范围内，在预应力钢材因切割而产生的应变减少量呈线性分布的区域内，无论预应力钢材与水泥浆之间的粘结应力-滑移关系如何，都是恒定的。结果表明，粘附应力与灌浆强度的 2/3 次方成正比。此外，粘结应力-滑移关系的包络线是双线性的，这与大体积混凝土中埋设钢筋的拉拔试验中获得的关系类似，用于粘结应力-滑移-应变关系的应变为很明显，使用切割后的应变变化量是合适的。在实验研究中，我们对不同张力引入量的样品进行了钢材切割试验和双拉试验，结果证实，引入张力的大小会影响双拉过程中的粘合特性。测试钢材断裂时的情况。但目前尚未实现定量评价，有待进一步研究。

项目成果

PC鋼より線束の付着が鋼材破断したPC桁の残存ブレストレスと耐荷挙動に及ぼす影響

钢丝束在PC钢上的附着力对钢材断裂PC梁残余呼吸应力及承载性能的影响

• 发表时间: 2023
• 作者: 遠藤 滉大，小島 悠生，伊藤 睦;小島 悠生，遠藤 滉大，伊藤 睦
• 通讯作者: 小島 悠生，遠藤 滉大，伊藤 睦

PC鋼材破断時の付着特性と残存プレストレス分布の数値解析的評価

PC钢材料粘附特性及断裂残余预应力分布的数值分析评价

• 发表时间: 2023
• 作者: 遠藤 滉大，小島 悠生，伊藤 睦