| 研究課題/領域番号 |
21K14230
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
武田 健太 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10804958)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 数値解析 / コンクリートの応力－ひずみ関係 / 付着応力－すべり関係 / 要素形状 / 定着長 / プレテンション部材 / 部材の破壊モード / せん断剛性低減係数 / コンクリート・鋼材間の付着損失機構 / 鋼材の表面形状 / グラウト充填不良 / 数値シミュレーション / 維持管理 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
塩害等により劣化の生じたプレストレストコンクリート橋梁の構造性能を解析的に評価するためには，鋼材の劣化情報（腐食量・付着損失）を精緻に表現することが必須となる．特に，コンクリートと鋼材間の付着は，鋼材の種類および鋼材の表面形状により損失メカニズムが異なり，解析上どのように付着損失の影響をモデル化すべきかという研究は手薄であると言わざるを得ない．本研究は，コンクリートと鋼材間の付着損失に主眼をおき，プレストレストコンクリート部材の構造性能に与える影響を，載荷実験および数値解析を通して明らかとするものである．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，曲げ破壊先行型およびせん断破壊先行型のプレストレストコンクリート部材を対象として，PC鋼材の付着損失が部材の構造性能に及ぼす影響を解析的に検討した．その結果，解析上でPC鋼材の付着応力－すべり関係を考慮することが，ひずみを含めた構造性能評価を行う際に不可欠であることを明らかとした．また，部材の破壊モードによらず，解析上四面体要素を用い，かつ一般的に高精度に評価可能とされる六面体要素使用時と同等な要素数とすれば，六面体要素使用時と同等な精度で構造性能を評価可能であることも示した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は，コンクリート部材における構造性能を解析的に検討する際の手法提案を目標とし，PC鋼材の付着や要素形状，コンクリートの材料モデルに主眼を置き，部材の構造性能に及ぼす影響を解析的に検討している．本研究で得られた知見および成果は，実用化されつつある解析的なコンクリート構造物の設計計算や，劣化構造物の残存性能評価を行う際のパラメータ選定に有用と考えられる．
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