道路橋床版の設計と維持管理の連続照査を可能とする構造性能評価技術の開発
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19J14933
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 22020:Structure engineering and earthquake engineering-related
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
竹田 京子 早稲田大学, 理工学術院, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | コンクリート床版 / 疲労破壊 / 疲労寿命評価 / せん断 / 輪荷重走行試験 / 道路橋コンクリート床版 / 疲労耐久性 / 疲労寿命予測 |
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| Outline of Research at the Start |
コンクリート橋の長寿命化を実現するためには，設計と維持管理を一本化し連続的に扱っていく必要がある。本研究の目的は，道路橋床版を対象とした，設計・維持管理体系の連続化の根幹を支える作用・性能・外観の評価技術の開発である。連続照査用作用の評価技術として，実構造物調査による実測データから，逆解析的に力学・環境作用の同定とモデル化を行う。構造性能の評価技術として，床版のモデル供試体による実験的・解析的検討を行い，コンクリートの累積損傷モデルを構築して部材レベルの損傷過程を解明する。また外観に基づく評価技術として，実構造物調査により得たひび割れ情報を統合化するとともに，部材の損傷過程との関連づけを行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2020年度の目的は，これまでに開発した疲労耐久性評価法の適用範囲の拡大と，破壊機構に基づく疲労耐久性評価法の体系化，である．具体的には，(1)PC床版接合部の継手構造に関する検討，(2)道路橋床版の上層部土砂化に関する検討，(3)疲労損傷に伴うせん断抵抗の変化に関する検討，を行い，その成果を踏まえて疲労寿命評価法の体系化を行った．
(1)に関しては，ループ継手と端部拡径鉄筋それぞれの継手鉄筋を用いた接合部を想定した三次元非線形有限要素解析を行い，その結果，ループ形状や端部拡径形状により接合部の内部コンクリートに圧縮応力が生じることで，主鉄筋に拘束力を与え，付着向上により接合部の耐力が向上することを示した．(2)に関しては，湿潤条件下でRC床版の上層が橋軸方向と橋軸直角方向の2軸圧縮応力の疲労作用を受けることで段階的に土砂化が進行し，断面損失により押抜き曲げ耐力の低下によって生じるという疲労寿命評価の考え方を，計算例を通じて示した．(3)に関しては，せん断補強筋を持たないRC梁の疲労載荷試験を行い，その結果，圧縮部コンクリートに圧縮疲労とせん断疲労が同時に作用する多軸応力疲労によりせん断圧縮破壊が決定するというせん断疲労破壊機構を新たに見出した．
今年度と昨年度の研究成果に基づき，破壊機構に基づく疲労耐久性評価法を体系化した．RC床版，PC床版，PC床版接合部の疲労寿命評価法を提案し，過去の輪荷重走行試験の実験データとの比較によりその適用性の高さを示した．また，疲労破壊機構に基づく残存せん断耐力低下モデルを用いた階段状漸増載荷の評価法を構築した．これらの成果は，コンクリート床版の性能評価として広く実施されている輪荷重走行試験の定量的な評価法として有用であると同時に，実床版における構造形式の決定や破壊形式の選択といった合理的な設計手法の構築に大きく寄与できるものと考えられる．
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(14 results)
