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Repair decision methodology for damaged RC structures considering performance reduction due to the effects of strain ageing

Research Project

Project/Area Number 22K14315
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 22020:Structure engineering and earthquake engineering-related
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

SHEGAY ALEKSEY  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 研究員 (90866170)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywordsひずみ時効予測 / RC造補修 / 耐震構造 / 繰り返し鉄筋実験 / 鉄筋 / ひずみ時効 / RC造建物 / 残存耐震性能 / 補修
Outline of Research at the Start

過去の地震では、被害を受けた鉄筋コンクリート(RC)造構造物は損傷が少ない場合でも解体が選択されるケースが多かった。これは、補修の効果に関する知見が不足しているためである。RC造建物を補修した場合、鉄筋ひずみ時効と呼ばれる現象によって耐震性能が低下する可能性があり、補修後に再び地震を受けた際に、想定外の損傷が建物に生じる危険性がある。しかし、ひずみ時効による性能低下の可能性とその大きさを定量的に評価する方法が現状では確立されていない。そこで、本研究では、ひずみ時効がRC造建物の性能低下に及ぼす影響について実験的に明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

この2年間で、第1フェーズの実験が終わって、100以上の鋼材試験片を試験し、ひずみ時効の影響(降伏強度、最大強度、延性の変化)を定量化するための解析モデルを開発しました。この結果を技術報告集の査読論文として投稿し、採択されました(10月2024年に公開される予定)。また、この解析モデルは10階建ての典型的な日本のマンションに対して作成され、いくつかの地震動に対する影響を評価しました。これらの解析結果は東北大学のコンクリート部材の既往実験データで補完されました。解析結果はAIJ関東支部および建築年次大会に投稿され、東北大学の研究者と共同で発表されました。さらに、解析結果は国際会議「FIBシンポジウム2024」にも提出されており、この論文の採択結果は来月審査される予定です。この会議は2024年11月に予定されています。第2フェースの実験の計画を決定された。この第2フェーズの実験では、ひずみ時効現象に対するサイクルプロトコルの影響を明らかにするために、鉄筋のサイクル試験が行われる予定です。実験用の治具や材料の工作が終わって、現在実験の開始準備をしている段階である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

研究の成果が非常に創生している。また、その成果を査読論文として採択された(10月2024年に公開される予定)
第2フェースの実験の計画を決定された。実験用の治具や材料の工作が無事に終わって、現在実験の開始準備をしている段階である。この実験のために東京鉄鋼社が材料などを提供して頂いた。これが、鉄筋の制作会社も本研究に興味を持っているということを示す

Strategy for Future Research Activity

① 第2フェーズ実験を5月までに終了させる
② 実験の結果を6-7月に分析し、以前に構築したモデルを更新する
③ 更新したモデルを建物解析に実施して、建物の地震応答を検討する
④ ひずみ時効を考慮した建物の地震応答を複数の建物で検討する(パラメトリックスタディー)。これは日本の建物だけではなく、海外の建物の応答も考慮する予定
⑤ 以上の成果を使用して11月のニュージーランドにあるFIBシンポジウムに発表する予定
⑥ 12月~2月にかけて以上の成果を黄表紙の査読論文に投稿する予定

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Auckland(ニュージーランド)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] ひずみ時効による鉄筋の特性 変化の予測式の構築2024

    • Author(s)
      岡村 光晋、シガイ アレックス、佐藤 大樹
    • Journal Title

      日本建築学会技術報告集

      Volume: 未定

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Predictive models for changes in reinforcement characteristics due to strain ageing effects2024

    • Author(s)
      A.V. Shegay, K. Okamura & D. Sato
    • Organizer
      NZSEE 2023 Annual Conference
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 地震時のRC造建物の鉄筋に発生するひずみの分析 その1 材端ばねモデルを用いた10層建物の地震解析2024

    • Author(s)
      岡村光晋, Alex Shegay, 佐藤 大樹
    • Organizer
      2023年度日本建築学会 関東支部研究報告集
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 地震時のRC造建物の鉄筋に発生するひずみの分析 その2 RC梁部材に対する実験結果2024

    • Author(s)
      岡村光晋, Alex Shegay, 佐藤 大樹
    • Organizer
      2023年度日本建築学会 関東支部研究報告集
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ひずみ時効による鉄筋の特性変化の予測式の構築 その 1 実験の概要及び結果2023

    • Author(s)
      Alex Shegay, 岡村光晋, 佐藤 大樹
    • Organizer
      日本建築学会大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ひずみ時効による鉄筋の特性変化の予測式の構築 その 2 予測式の構築および検証2023

    • Author(s)
      岡村光晋, Alex Shegay, 佐藤 大樹
    • Organizer
      日本建築学会大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ひずみ時効による鉄筋の特性変化の予測手法2023

    • Author(s)
      岡村光晋
    • Organizer
      2022年度日本建築学会 関東支部研究報告集
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Predictive models for changes in reinforcement characteristics due to strain ageing effects2023

    • Author(s)
      Aleksey Shegay
    • Organizer
      New Zealand Society of Earthquake Engineering Annual Conference
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ひずみ時効による強度上昇および延性低下に影響を及ぼす材料特性の特定2022

    • Author(s)
      岡村光晋
    • Organizer
      日本地震学会年次大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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