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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Evaluation of deteriorated structural performance of RC members by existing crack profiles

Research Project

Project/Area Number 21H01472
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

金久保 利之  筑波大学, システム情報系, 教授 (90261784)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) カストロ ホワンホセ  琉球大学, 工学部, 教授 (70593391)
八十島 章  筑波大学, システム情報系, 准教授 (80437574)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords鉄筋コンクリート / ひび割れ / 構造性能 / 性能劣化 / 構成則 / 腐食
Outline of Annual Research Achievements

部材軸方向に既存ひび割れを有するコンクリートおよび鉄筋コンクリート(RC)部材に着目し、ひび割れ発生模擬実験、圧縮実験、局所付着実験、一軸引張付着実験、梁付着実験、逆対称曲げせん断実験を行い、構造性能劣化の評価のための各種構成則の構築およびRC部材の構造性能の把握を行った。部材軸方向の既存ひび割れは、コンクリートに埋設したパイプに破砕剤を充填する方法(EAFP)、コンクリートに設けた孔に破砕剤を充填する方法(EAFH)、内部膨張圧によって生じるひび割れをプラスチック板埋設によって模擬する方法(PPCS)によった。PPCSの実施にあたっては、実部材の配筋を模した試験体でEAFHによりひび割れを発生させ、ひび割れの方向や長さを反映させた試験体を作製して加力実験を行った。
EAFP試験体によるコンクリートの圧縮実験、局所付着実験では、コンクリート表面のひび割れ幅を変動因子として実験を行い、ひび割れ幅と各強度劣化程度の関係および繰返し履歴の違いによる挙動の差を確認し、構成則のモデル化を行った。一軸引張付着実験では、付着劣化によるひび割れ発生数の減少、初期剛性の低下が顕著に確認され、付着構成則を用いて挙動を解析的に追跡できた。PPCSによる局所付着実験、梁付着実験では、既存ひび割れ長さを考慮した付着強度評価式を提案した。さらにPPCSによる逆対称曲げせん断実験の結果から、最大荷重の低下度合いが既存ひび割れを考慮した割裂線長さ比を用いて推定可能であることが判明した。
茨城県内の公立学校RC校舎1523棟の2011年当時の耐震診断資料のデータベースを整理し、耐震改修の有無、経年指標、構造耐震指標(Is)の分布、2023年度における継続利用状況を調査した。その結果、34棟が解体され、その中での経年指標の最小値は0.75、Isの最小値および最大値はそれぞれ0.18、0.84であった。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

  • Research Products

    (10 results)

All 2024 2023 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Effect of local bond behavior degradation on tension stiffness in reinforced concrete with pre-existing longitudinal cracks2024

    • Author(s)
      Syll Amadou Sakhir, Shimokobe Hiroki, Kanakubo Toshiyuki
    • Journal Title

      Case Studies in Construction Materials

      Volume: 20 Pages: e03017

    • DOI

      10.1016/j.cscm.2024.e03017

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 破砕剤充填パイプによるひび割れ模擬コンクリートの圧縮性状2024

    • Author(s)
      栗原朋久,三谷龍世,金久保利之,Castro Juan Jose
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 46 Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] プラスチック板で鉄筋腐食ひび割れを模擬したRC柱の構造性能2024

    • Author(s)
      相沢慧,八十島章
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 46 Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Bond Degradation in RC Members with Induced Cracks due to Rebar Corrosion2023

    • Author(s)
      Kanakubo Toshiyuki, Syll Amadou Sakhir
    • Organizer
      International Symposium on Life Cycle Maintenance of Concrete Infrastructure (LCMCI2023)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 腐食ひび割れコンクリートにおける異形鉄筋の付着応力-すべり量関係のモデル化2023

    • Author(s)
      三谷龍世,Syll Amadou Sakhir,金久保利之
    • Organizer
      土木学会年次学術講演会
  • [Presentation] 破砕剤充填パイプ(EAFP)による腐食模擬ひび割れコンクリートの圧縮性状2023

    • Author(s)
      Syll Amadou Sakhir,三谷龍世,Castro Juan Jose,金久保利之
    • Organizer
      土木学会年次学術講演会
  • [Presentation] 鉄筋腐食によるひび割れを模擬したコンクリートと鉄筋の付着特性2023

    • Author(s)
      八十島章,相沢慧
    • Organizer
      日本建築学会大会
  • [Presentation] プラスチック板により鉄筋腐食ひび割れを模擬したRC柱のせん断性能2023

    • Author(s)
      相沢慧,八十島章
    • Organizer
      日本建築学会大会
  • [Remarks] 劣化したRCの構造性能

    • URL

      https://www.kz.tsukuba.ac.jp/~kanakubo/2cor.htm

  • [Remarks] Structural Performance of Corroded RC

    • URL

      https://www.kz.tsukuba.ac.jp/~kanakubo/2core.htm

URL: 

Published: 2024-12-25  

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