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定着用膨張材を用いて、連続繊維緊張材の他に、従来からのPC鋼材を定着・接続する方法について実験、解析両面からの基礎的な研究を実施した。連続繊維緊張材にはCFRPより線(Φ12.5)を用い、PC鋼より線(Φ12.7)、PC鋼棒(Φ13)を用いた。以下に得られた主な結果を述べる。
(1) 膨張圧の大きさ、スリーブ長をパラメータとした引き抜き試験を実施した結果、50MPa以上の膨張圧で、30cm以上のスリーブ長があれば、緊張材の破断もしくは降伏に達するまでに引き抜けは起こらず、実用的な定着および継手工法となりうる。
(2) いずれの緊張材の場合も定着用膨張材層をせん断伝達層と考えることができ、荷重端側からせん断伝達層の軟化領域が進行するメカニズムは緊張材によらず同じである。
(3) このせん断伝達層をせん断ばねと考えれば、せん断ばね特性は、膨張圧の大きさ、緊張材の種類によって異なってくるが、膨張圧が均等に作用しているので、スリーブ位置に関係なく同様の特性を示す。
(4) 軟化特性を考慮したせん断ばね特性を有する有限要素モデルを考案し、シミュレーションを行った結果、実験結果と良好な合致をみた。これより、定着に必要な膨張圧、スリーブ長は、数多くの実験を実施しなくても計算で求められる。
(5) 定着具のクリープ実験および長期載荷実験の結果から、本定着法による緊張力の低下は、実用上は1.5%以下となって無視できる程小さい。
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