| 研究課題/領域番号 |
19K04576
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分22020:構造工学および地震工学関連
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| 研究機関 | 法政大学 (2020-2021)
名古屋大学 (2019) |
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研究代表者 |
山本 佳士 法政大学, デザイン工学部, 教授 (70532802)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | RBSM / 幾何学的非線形 / 大変位・大回転 / 接触 / 倒壊解析 / 冗長性 / プレキャストコンクリート構造 / 継手 / 定着 / 生産性向上 / プレキャスト構造 / 復旧性 / 劣化・崩壊シミュレーション |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、継手・定着機構を含むPCa部材およびPCaシステム全体の、安全性、耐久性、復旧性ならびに冗長性の評価が可能な、1)コンクリートのひび割れ進展挙動および圧縮軟化・局所化挙動、2)鉄筋、継手・定着鋼材の弾塑性挙動および座屈を含む大変形挙動、3)収縮、クリープ、鉄筋腐食、ASRによる時間依存変形・劣化現象、4)大変位・大回転を伴う構造システム全体の崩壊挙動を、5)鉄筋の節、継手・定着機構の細部形状から高解像度で再現可能な数値解析手法を開発する。
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| 研究成果の概要 |
プレキャスト部材および新しい継手・定着工法を適用したコンクリート構造物の冗長性や耐久性までを高解像度で評価可能な数値解析手法を開発した。すなわち、筆者が既に開発している、コンクリートの破壊、鉄筋腐食、ASR等による劣化、大変位・大回転倒壊挙動までを再現可能な剛体バネモデル(RBSM)を以下の点で拡張した。(1)任意の継手・定着機構の形状を高解像度で再現し、かつその弾塑性、大変位挙動を再現可能な幾何学的非線形を考慮したソリッド要素FEMと、前述のRBSMとを結合した手法を開発した。さらに同手法を(2)倒壊過程において破壊片同士が大変位・大回転挙動を経て接触する挙動も再現できる手法を開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発した解析手法は、コンクリート構造物の破壊・崩壊過程を再現する上で重要ではあるが、既存の数値解析技術では再現できない、破壊局所化挙動および破壊局所化後の大回転、接触挙動までを国内外で唯一再現できる。また、劣化・時間依存変形モデルと上記の崩壊解析手法とを統合しており、力学的な想定外作用のみならず劣化に対する構造システムの冗長性も評価できる。さらに、同手法は継手・定着機構等の複雑な形状を高解像度で再現できる。今後同手法を用いて数値実験を行うことにより、各種新工法の、復旧性、冗長性を含む高度な安全性の評価や、寸法・形状の最適化等が可能になると考えられる。
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