2013 Fiscal Year Annual Research Report
体積変化に起因したコンクリート中不均一損傷がRCはりのせん断特性に与える影響評価
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25709040
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Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
三木 朋広 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30401540)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 小型ジャッキ / 体積変化 / 初期応力 / 弾性係数 / 骨材 |
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| Research Abstract |
本研究では、コンクリートの体積変化に起因した初期応力や過大な体積変化に伴って生じる不均一な微細損傷が、コンクリート部材のせん断破壊性状に与える影響を明らかにすることを目的とする。本年度は、新たに開発した小型ジャッキと応力解放法を併用して、コンクリートの初期応力度と弾性係数を測定することを試みた。本年度得た成果は以下の3点である。
成果1：モルタル供試体を対象とした検証実験では、設ける円孔の直径、ならびに材料の弾性係数が測定結果に与える影響を明らかにした。ゲージ長10mmもしくは20mmのひずみゲージを用いた計測では、ひずみ分布として応力集中を計測できたのは直径10mmならびに20mmのときであり、それらの測定誤差を8%以下とすることができた。
成果2：コンクリート供試体を対象としたプレストレス導入試験では、75×200×500mmのコンクリート供試体の側面に5mm、10mm、20mmの円孔を設けて、円孔周辺のひずみ分布を計測した。この供試体を対象に2本のPC鋼棒を介して、5MPaに相当するプレストレスを段階的に導入した。より実構造物に近い状況を再現した加力条件においても、本手法による作用圧縮応力の測定精度を確認できた。
成果3：有限要素法を用いた検証では、材料の弾性係数、ならびに圧縮応力の作用分布の影響を調べるとともに、骨材の配置や分布が応力測定結果に与える影響に関する感度を把握した。圧縮荷重下では、骨材の位置や分布によって結果が左右されるのに対して、小型ジャッキを用いた加力を想定した円孔内側から膨張圧を加えた場合には、骨材の存在の影響は比較的小さいことがわかった。また、ひずみ測定長を骨材の最大寸法より大きくすることによって、測定されるひずみ値は平均化され、骨材の影響は小さくなることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本年度の目標であった「コンクリートの初期応力、および弾性係数の測定方法の確立」はほぼ計画通り達成することができた。得られた結果のうち、先行した成果をまとめた論文をPCシンポジウム論文集に投稿した。基礎的な検討結果ではあるものの、その内容に対して優秀講演賞を受賞しており、当初の想定より高い評価を得ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、申請計画のとおりコンクリート中の不均一な損傷がコンクリートのひび割れ進展挙動に与える影響を検証する。微細ひび割れの観察および画像解析に用いるマイクロスコープは既に導入済みであり、実験測定環境は既に整っている。これらを用いてより微視的な観察によってひび割れ先端における破壊挙動を調べるとともに、破壊進展領域の範囲をマイクロオーダーの精度で実験的に捉えることを試みる。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
物品費、旅費はそれぞれほぼ当初の予定通り執行したが、物品費のうち、供試体作成費ならびにひずみゲージ購入費について、実験計画に即して使用材料等の使用量を最適化した結果、若干費用を抑えることができたため。
昨年度の研究成果を広く発表していくために、国内旅費について若干増額して予算執行していく予定である。
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