Development of a platform for numerical analysis of the performance of existing concrete structures
| Project/Area Number |
21H01406
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22010:Civil engineering material, execution and construction management-related
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
斉藤 成彦 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (00324179)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 賢之介 山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (20821606)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2021: ¥9,880,000 (Direct Cost: ¥7,600,000、Indirect Cost: ¥2,280,000)
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| Keywords | 数値解析 / 既設コンクリート構造物 / 性能予測 |
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| Outline of Research at the Start |
社会基盤施設の老朽化が深刻になる中で，劣化の生じた構造物に対して適切な時期に効果的な対策を施すためには，既設構造物が保有する性能を正確に把握し，供用中の性能の経時変化を合理的に予測できる手法の開発が切望されている．本研究では，時間軸上で複雑な挙動を示すコンクリート構造物を対象に，構成材料の微視的な材料解析を構造物の巨視的な応答解析に統合させることで，既設構造物のライフタイムシミュレーションに活用できる先進的な構造解析プラットフォームの開発を目的とする．
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度まで構築を進めてきた物質移動解析を構造解析に統合し，特に材料劣化が部材性能に及ぼす影響が大きいプレストレスト・コンクリート構造物への適用を図った。具体的には，分浸透解析により部材中の鋼材腐食を予測し，供用開始からの材料劣化による鋼材腐食量を求め，それに伴う構造性能の変化について解析を実施した。塩分浸透解析に用いる拡散係数については，研究分担者が実施するセメント硬化体の塩分浸漬試験と，セメント硬化体の空隙構造に関する実験の結果を用い，既往のモデルの高精度化を図った。なお，昨年度から実施している塩分浸漬試験では，セメント硬化体の飽和度を絶乾，飽和に加えて，半飽和についても実施した結果，飽和度によって移流と拡散のどちらが支配的となるかを明らかにした。塩分浸漬試験および移流拡散を考慮した解析結果については，学術論文に投稿予定である。
鋼材腐食の生じた構造物の耐荷挙動を評価するための構造解析モデルについては，局部的な塩害を受けPC鋼材が破断した状況を想定した実規模PC桁の耐荷性状の評価を行った。その際，電食試験によりPCはり部材の腐食試験を実施し，曲げ試験により耐荷力を実験的に求め，解析の検証用データとした。実験パラメータには，断面内のPC鋼材の配置本数，各PC鋼材の腐食量や腐食範囲とし，腐食性状が耐荷力や破壊性状に及ぼす影響について，体系的なデータを取得することを試みた。鋼材腐食の生じたPCはり部材の実験結果，およびPC桁の耐荷性状評価については，得られた成果を学科発表に投稿中である。
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| Research Progress Status |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(10 results)
