2016 Fiscal Year Research-status Report
衝撃的外力を受ける劣化したコンクリート構造物の残存耐荷性能評価
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15K06183
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
玉井 宏樹 九州大学, 工学研究院, 助教 (20509632)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
櫨原 弘貴 福岡大学, 工学部, 助教 (70580182)
宗本 理 愛知工業大学, 工学部, 講師 (70737709)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 鉄筋腐食 / RC梁 / RC版 / 繰り返し衝突 / 衝撃荷重 / 残存耐荷性能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
橋梁などの構造物に比べて特に知見が腐食している経年劣化により鉄筋腐食などの損傷を有するRC製防護構造物を対象に，自然災害で起こりうる衝撃的な外力に対する安全性や機能性の確保を目的とし，実験・解析の両面からその残存耐荷性能を力学的に明らかにし，さらに，維持管理技術に資する防護構造物の健全度評価法を確立することを最終的に目指している。その最終目標を達成するために，基本的な部材であるRC部材を対象に実験及び解析による研究を遂行してきた。具体的に，今年度は，以下の３つの項目に関する研究を実施した。①鉄筋腐食を有するRC梁の耐衝撃性能に関する実験，②鉄筋腐食を有するRC版の耐衝撃性能に関する実験，③解析による検討。まず，①に関しては，昨年度からの継続実験という位置づけで，重量物が低速度でRC梁に衝突する場合を想定した実験であり，腐食程度と破壊までに許容可能な入力エネルギーの関係を明らかにした。さらに，鉄筋腐食程度によって，繰り返し衝突作用時のRC梁の破壊プロセスを明らかにした。次に，②に関しては，軽量物が中・高速度でRC版に衝突する場合を想定した実験であり，腐食程度と破壊までに許容可能な入力エネルギーの関係を明らかにした。さらに，腐食によって，破壊までの許容可能な入力エネルギーが低下するが，その一方で，付着性能低下によって破壊形式が異なることも明らかにした。最後に，③に関しては，昨年の解析モデルの中で，付着のモデル化を実現象（実験事実）をもとに改良するとともに，腐食ひび割れの剛性低下を考慮したモデルを考案し，そのモデルによってRC梁の衝撃実験のシミュレーションを実施した結果，非常に良い精度で再現できることを明らかにした。さらに，繰り返し衝突実験のシミュレーション時に重要となってくる繰返し衝突による圧縮破壊の進展を考慮したモデルを考案し，そのモデル化の妥当性を検証した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実験に関しては，当初の計画通り，RC梁に対する重量物の低速度衝突実験，RC版に対する軽量物の中・高速度衝突実験まで完了しており，さらに，耐荷性能に及ぼす影響把握のための実験や腐食程度を評価するための非破壊試験など様々な実験を終えていることから，当初計画していた通りに進んでいるといえる。さらに，解析に関してもモデル化についてはほぼ完了しており，現在までに実施した実験のシミュレーションや構造物への適用など，一部残されている項目はあるが，おおむね順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は当初計画していた内容を踏まえて，以下を実施予定である。
１）現在までに実施した「鉄筋腐食したRC梁への重量物の低速度衝突実験」，「鉄筋腐食したRC版への軽量物の中・高速度衝突実験」，「耐荷性能に影響を及ぼす要因把握のための実験」，「各種非破壊試験」などの実験結果を踏まえて，詳細分析を行う。
２）現在までに提案されているモデルを用いて，上述１）の実験等の再現解析を実施する。さらに，鉄筋腐食を有する構造物を想定し，腐食の位置的ばらつきを考慮した構造物を対象とした解析を実施予定である。さらに，同時並行で，解析モデルに動的付着特性の導入等を行う。
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