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コンクリート構造物の損傷評価解析システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 11555117
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 土木材料・力学一般
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

下村 匠  長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (40242002)

研究分担者 佐藤 靖彦  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (60261327)
杉山 隆文  長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (70261865)
中村 光  山梨大学, 工学部, 助教授 (60242616)
徳重 英信  秋田大学, 工学資源学部, 講師 (80291269)
今野 克幸  北海道工業大学, 工学部, 講師 (80290667)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
13,700千円 (直接経費: 13,700千円)
2001年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2000年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
1999年度: 8,400千円 (直接経費: 8,400千円)
キーワード鋼材腐食 / 損傷評価解析 / 動的非線形有限要素解析 / ひび割れ / 物質移動 / ガス透過 / 凍結融解 / 繰返し荷重 / 動的非線形有限要素法 / ポストピーク / 蓄積エネルギー / 塩化物イオン拡散係数 / ガス透過性 / 鉄筋腐食
研究概要

本研究は,任意の荷重条件・環境条件下において各種作用を受けるコンクリート構造物の性能を定量的に予測可能な解析システムを開発することを目的として行ったものであり、研究期間中に以下の成果を得た.
1)塩分による鋼材腐食環境下に置かれた,鉄筋コンクリート構造物の力学性能(曲げ耐力)の経時変化を数値シミュレーションにより予測する手法を構築した.脱塩工法,連続繊維シート接着による曲げ補強による補修補強効果も考慮できる特徴を備えている.
2)1)のシステム中の個々のモデルの開発と改良に取り組んだ.主な開発モデルは,曲げひび割れを有するかぶりコンクリートに適用可能な水分移動モデル,鉄筋軸に沿った腐食分布解析法,鉄筋が腐食した鉄筋コンクリート部材の引張剛性モデルである.
3)RC構造物の損傷評価解析を多様な条件下で可能とするための解析手法の開発を行った.多様な構造形式への適用を考慮し,RC構造の非線形挙動を終局域まで精度良くできる3次元非線形有限要素解析プログラムの開発を行った.
4)ひび割れを生じたコンクリート中の物質移動性を調べるために,割裂引張強度試験とガス透過性試験を組み合わせた「ガス透過による損傷度評価試験装置」を考案した。本装置を用いて,損傷を受けたコンクリートが,どの程度腐食軍子の移動に抵抗できるかを実験的に調べた.コンクリート構造物の損傷評価解析システムにおけるひび割れ発生と物質移動の関係やひび割れの空間的形状の定式化に資する成果を得た.
5)多種多様な荷重条件・環境条件下でのRC構造物の損傷評価解析を実現するため,引張もしくは圧縮の繰返し荷重を受けるプレーンクリートの構成則,凍結融解作用を受けたプレーンコンクリートの圧縮構成則および引張軟化構成則,静的および繰返し荷重を受ける連続繊維シートの付着構成則の開発を行った.

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] 下村 匠: "コンクリート構造物のライフスパンシミュレーション"土木学会誌. 86・12. 47-50 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shimomura: "Service Life Prediction of Concrete Structures Subjected to Chloride Attack by Numerical Simulation"Life Prediction and Aging Management of Concrete Structures-edited by D.Naus, RILEM Proceedigs PRO 16. 25-34 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松尾 洋: "鉄筋が腐食した鉄筋コンクリート部材の引張剛性"コンクリート工学年次論文集. 23・3. 1327-1332 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 八若幹彦: "3D-FEMによるRCスラブの押し抜きせん断破壊性状の解析"構造工学論文集. 47A. 1339-1346 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Sugiyama: "Development of a Permeability Cell for Concrete Subjected to Tensile Strain"Proceedings of 3rd International Conference on Concrete under Severe Conditions. 2. 1578-1585 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐藤公紀: "繰返し荷重を受けるコンクリートの変形性状について"コンクリート工学年次論文集. 23・3. 1063-1068 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Shimomura: "Lifespan simulation of concrete structures"Journal of the JSCE. Vol. 86, No. 12. 47-50 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Shimomura and K. Maruyama: "Service Life Prediction of Concrete Structures Subjected to Chloride Attack by Numerical Simulation"Life Prediction and Aging Management of Concrete Structures-edited by D. Naus, RILEM Proceedings. PRO 16. 25-34 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Matsuo et al.: "Tension Stiffness of RC Member with Corroded reinforcing bar"Proceedings of the JCI. Vol. 23, No. 3. 1327-1332 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Yawaka et al.: "Analysis of Punching Shear Failure of RC Slab by 3D-FEM"Journal of Structural Engineering. Vol. 47A. 1339-1346 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Sugiyama: "Development of a Permeability Cell for Concrete Subjected to Tensile Strain"Proceedings of 3rd International Conference on Concrete under Severe Condtions. Vol. 2. 1578-1585 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Sato et al.: "A Study on Deformational Characteristics of Concrete Under Fatigue Loading"Proceedings of the JCI. Vol. 23, No. 3. 1063-1069 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 下村 匠: "コンクリート構造物のライフスパンシミュレーション"土木学会誌. 86・12. 47-50 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Shimomura: "Service Life Prediction of Concrete Structures Subjected to Chloride Attack by Numerical Simulation"Life Prediction and Aging Management of Concrete Structuresedited by D. Naus, RILEM Proceedings PRO 16. 25-34 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 松尾 洋: "鉄筋が腐食した鉄筋コンクリート部材の引張剛性"コンクリート工学年次論文集. 23・3. 1327-1332 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 八若幹彦: "3D-FEMによるRCスラブの押し抜きせん断破壊性状の解析"構造工学論文集. 47A. 1339-1346 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sugiyama: "Development of a Permeability Cell for Concrete Subjected to Tensile Strain"Proceedings of 3rd International Conference on Concrete under Severe Conditions. 2. 1578-1585 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤公紀: "繰返し荷重を受けるコンクリートの変形性状について"コンクリート工学年次論文集. 23・3. 1063-1068 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Shimomura and K.Maruyama: "Service Life Prediction of Concrete Structures Subjected to Chloride Attack by Numerical Simulation"Proceedings of the RILEM International Workshop on Life Prediction and Aging Management of Concrete Structures. 23-32 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 松尾洋,五角亘,下村匠: "鉄筋が腐食した鉄筋コンクリート部材の引張剛性"コンクリート工学年次論文集. Vol.23(掲載予定). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 清水俊吾,杉山隆文,辻幸和,Supratic Gupta: "モルタル中を電気的泳動する塩化物イオンの濃度分布"コンクリート工学年次論文集. Vol.22,No.1. 115-120 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Takafumi SUGIYAMA: "Change of the Transport Number of Chloride Ions in a Migration Test for Concrete"Proceeding of the 2nd International RILEM Workshop on Testing and Modeling the Chloride Ingress into Concrete. (Contained in the CD-ROM). (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 藤本将行 他: "水中におけるコンクリートの圧縮疲労性状に関する一考察"コンクリート工学年次論文集. Vol.22,No.3. 205-210 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤公紀 他: "引張の繰返し荷重を受けるコンクリートの変形モデルについて"土木学会第55回学術講演会講演概要集第5部. 1122-1123 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Shimomura: "Experimental and Analytical Approach to Evaluation of Residual Performance of RC Structures Deteriorated by Chloride Attack"Proceedings of the International Symposium on Integrated Life-Cycle design of Materials and Structures (ILCDES 2000). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 清水 俊吾: "モルタル中を電気的泳動する塩化物イオンの濃度分布"コンクリート工学年次論文報告集. 22. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 五十嵐 智美: "フライアッシュを混和したモルタルの塩化物イオン濃度と全塩分量との関係"第27回土木学会関東支部技術研究発表会. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 森脇 渉: "炭素繊維シートの付着に関する疲労性状について"土木学会北海道支部論文報告集. 56(A). 624-629 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤 公紀: "繰返し荷重を受けるコンクリートの引張軟化挙動"土木学会北海道支部論文報告集. 56(A). 700-703 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 藤本 将行: "圧縮荷重を受けるコンクリートの疲労性状に関する一考察"土木学会北海道支部論文報告集. 56(A). 704-707 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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