2014 Fiscal Year Research-status Report
損傷クリープを考慮した若材齢コンクリートのひび割れ予測手法の開発
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26630202
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
松本 浩嗣 東京大学, 生産技術研究所, 講師 (10573660)
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2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 若材齢コンクリート / 収縮 / 初期応力 / ひび割れ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度は、若材齢コンクリートの強度発現と収縮による初期応力の発生を統一された時間スケールの中で再現可能な解析システムの開発を主に行った。初期ひび割れの発生・進展を再現可能な、離散解析手法のひとつである剛体ばねモデル(RBSM)の材料構成則を、強度発現の履歴を基に各時間ステップで逐次与える手法を導入した。また、非拘束条件下で発生するコンクリートの収縮ひずみの履歴を初期ひずみとして付与し、収縮に伴う初期応力発生プロセスが再現可能なシステムを構築した。
開発した解析システムの適用例として、自己収縮履歴と強度発現履歴が異なる高強度コンクリートはりのせん断破壊しミューレーションを実施した。本研究で開発したシステムにより、若材齢時の強度発現と収縮による初期応力が材料・構造性能に及ぼす影響が、良好に再現できることを確認した。本研究成果は、国内の学術論文で発表されている。
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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
本研究課題は数値解析を主幹としたものであり、2年間と言う短い時間の中で成果が得られるかどうかは、解析システムを如何に迅速に整備するかが重要である考えられる。平成26年度は、若干簡易的なモデルであるものの、本研究課題の目的である収縮・クリープを受ける若材齢コンクリートの初期ひび割れ問題に適用可能な解析システムがほぼ完成しており、今後の解析実施のための基盤がほぼ整備されたものと考えられる。
以上のことから、本研究課題はおおむね順調に進展しているものと評価される。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず、RBSMによる拘束リング試験のモデル化を行う。拘束リング試験は、リング型鋼板の外側にコンクリートを打設し、コンクリートの収縮をリング型鋼板が拘束することによりコンクリートの円周方向に引張応力が作用し、ひび割れを発生させるものである。数値解析を実施するために、リング型鋼板を線材でモデル化し、その外側にコンクリートをボロノイ要素によりモデル化することのできるプログラムを開発する。
続いて、自由収縮ひずみの履歴と強度発現履歴を入力データとして、既往の拘束リング試験の再現解析を実施する。これは、開発する解析システムの妥当性を確認するためのものであるが、精度上の問題があると認められた場合は、適宜、材料構成則等の修正を行う。
最後に、強度発現を仮想的に停止した条件下の解析や各材料特性を変化させたパラメトリック解析を実施する。これにより、若材齢コンクリートの初期ひび割れ発生に及ぼすメカニズムを検討し、影響因子の抽出を試みる。
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