| キーワード | 並行演算, / 水和反応, / 組織形成, / ひび割れ, / 自己収縮, / 乾燥収縮, / クリープ, / 物質移動, / 並行演算 / ひび割れ / 自己収縮 / 乾燥収縮 / クリープ / 物質移動 / 水和反応 / 組織形成 |
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| 研究概要 |
本研究は,時間軸上での材料の品質変化と構造性能の変化を時前予測する評価技術の構築を見据え,コンクリート構造の応力損傷場と物質移動の相互連成システムの組み上げを目指した.また,全体システムの妥当性の検証を行うと同時に,構成する材料モデルの改良,検証及び精度向上を図った.成果は以下にまとめられる.
(1) 物質移動場と応力ひずみ場の相互連成解析システムの開発を行った.これにより,従来まで別途扱われてきた材料の品質と構造力学挙動の融合が可能になった.本手法は,独立した既存の異なる解析法を,互いの演算を監視,及び情報を共有させる事によって,複数の事象の連関を逐次考慮可能とするものである.従って,物質移動場の支配方程式と,応力ひずみ場の支配方程式を同時並行的に解析する連成システムを組む事が容易に可能になる.
(2) 上記のシステムに組み入れる材料モデルの中で,水分,水和反応及び熱移動によって励起される材料の体積変化を評価する必要がある.水和反応及び水分移動に伴う体積変化においては,空隙構造の形成と水分平衡から微細な空隙に形成される表面張力を評価する事で算出する手法を提示した.これは,従来から硬化収縮および乾燥収縮として個別に扱われてきた挙動を連成システムの上で統一するものであり,新しい知見を与えるものである.
(3) 水和反応が進行しながら応力を受けるコンクリートの構成則の開発に着手し,相互連成解析システムに組み込みを行った.この研究においては,コンクリートを骨材(完全弾性体)と,空隙構造が刻々と変化し,時間依存性を強く呈するマトリックス相に分離し,相互の連関を考慮したsolidification modelを新たに提案した.このモデル化によって,これまで現象として区別されていた基本クリープ,乾燥クリープ,非拘束収縮ひずみを分離せず,全てを包含した形で,同一の手法により寸評価可能になった.
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