| Project/Area Number |
22K04292
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22020:Structure engineering and earthquake engineering-related
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| Research Institution | Chubu University |
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Principal Investigator |
ITOH Atsushi 中部大学, 工学部, 教授 (00345927)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2024: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 鋼材破断 / 残存プレストレス分布 / 数値解析 / 性能予測 / 付着応力－すべり関係 / 付着モデル / PC鋼材破断 / プレストレストコンクリート / 腐食 / 付着 |
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| Outline of Research at the Start |
橋梁上部構造の劣化進展が深刻化するケースが増えており，劣化した既設橋梁に対する破壊安全性の定量的評価が求められている。本研究は，PC鋼材に局所的な腐食が生じた既設プレストレストコンクリート部材の構造性能評価に貢献することを目的とする。具体的には，導入緊張力を変数としたPC鋼材の断面減少時の付着特性を評価する実験と数値解析を併用して，既設PC構造の初期応力状態および構造性能を精度よく予測できる数値解析技術の開発を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
This study aimed to develop a numerical analysis method capable of predicting the load-carrying capacity of prestressed concrete members with fractured prestressing tendons, based on experimental and numerical investigations.
Bond tests between tensioned PC tendons and grout, along with numerical analyses, revealed that the bond behavior after tendon fracture varies depending on the magnitude of tendon strain change following fracture or external loading. The improved numerical model enabled accurate prediction of the residual prestress distribution observed in previous fracture experiments. It was also clarified that the bond stress-slip relationship at the fracture location can be represented by a bilinear envelope, whose strength is proportional to the two-thirds power of the grout compressive strength. Furthermore, it was confirmed that the proposed analysis method can reasonably predict the flexural load-carrying capacity of PC members with fractured tendons.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
点検で得られた腐食状況やひび割れ性状を解析モデルに反映させ，解析的にその損傷下の応力状態を評価したのちに構造性能を評価できる解析プラットフォームをI/O部分も含めて開発する。この解析技術の開発により，点検結果をダイレクトに反映させて劣化を深度化させることで，劣化した既設構造物に対して適切な時期に効果的な対策を施す検討などに広く利用されると期待できる。
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