2013 Fiscal Year Annual Research Report
物質移動解析を併用した既設コンクリート構造物の性能評価システムの開発
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23560565
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
斉藤 成彦 山梨大学, 医学工学総合研究部, 准教授 (00324179)
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| Keywords | RBSM / 物質移動解析 / 鉄筋腐食 / 鉄筋コンクリート |
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| Research Abstract |
現在，材料劣化の生じた既設コンクリート構造物が現有する構造性能の評価では，点検より得た外観変状に基づき性能をグレード分けする半定量的手法を用いているのが現状であるが，構造物の長寿命化が要求される中で，残存する構造性能を定量的に把握する手法の開発が必須となっている．非線形構造解析手法は，有用な性能評価手法として期待されているが，供用中の既設構造物における点検より得られる情報は限定的であり，劣化状況のモデル化が困難な状況である．
本研究は，塩分や二酸化炭素といった劣化因子のコンクリート中の物質移動解析によって点検結果を補間し，構造性能を定量的に把握するための構造解析手法を開発することを目的とする．
本年度は、鉄筋の腐食判定から腐食速度の算出を行う解析モデルの構築を行い，鉄筋の腐食分布の予測を可能とすることを目的とした．腐食解析では，まずトラスモデルに基づき水分と塩分の物質移動解析を行い，鉄筋位置の相対含水率および塩化物イオン濃度を求めた．腐食速度は，鉄筋をいくつかの要素に分割し，各要素内のミクロセル腐食速度と要素間のマクロセル腐食速度により算出する．この時，鉄筋要素間をまたぐマクロセル腐食では，コンクリート抵抗により通電量が変化するが，このコンクリート抵抗は水セメント比や物質移動解析より求まる水分量に依存させており，また，アノード・カソードの分極曲線についても，物質移動解析より求まる塩分濃度の影響を受けるように設定した．本研究では，提案した手法を用いてコンクリート中の鉄筋の腐食量に対するひび割れの影響について検討を行った．ひび割れを有する試験体では，ひび割れ付近の鉄筋でマクロセル腐食が支配的となり，腐食が局所的に進行する様子を再現できた．
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Research Products
(2 results)
