| 研究課題/領域番号 |
12450235
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
建築環境・設備
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
原田 和典 京都大学, 工学研究科, 助教授 (90198911)
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| 研究分担者 |
高田 暁 京都大学, 工学研究科, 助手 (20301244)
山崎 雅弘 京都大学, 工学研究科, 講師 (60240826)
鉾井 修一 京都大学, 工学研究科, 教授 (80111938)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| キーワード | コンクリート / 爆裂 / 水蒸気圧 / 熱応力 / 熱水分移動 / 応力解析 |
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| 研究概要 |
本研究では、1)爆裂発生に及ぼす熱応力と水蒸気圧力上昇の感度解析、2)小試験体を用いた急加熱実験、3)材料内の熱・水分の同時移動と応力伝達を考慮した爆裂発生予測モデルの作成を行った。1)爆裂発生に及ぼす熱応力と水蒸気圧力上昇の感度解析に関しては、簡易なモデルを作成し、熱・水分移動解析を行い、標準加熱を受けるコンクリート材料の熱応力を平面保持の仮定の下で求め、水蒸気圧により発生する応力と比較した。その結果、高強度のコンクリートほど熱応力の発生が大きくなるが、水蒸気圧の上昇はせいぜい数気圧程度であって、爆裂の直接的な引き金になるとは考えにくいことを明らかにした。これを踏まえ、2)小試験体を用いた加熱実験を行った。実験には、3種類の圧縮強度(40、110、150MPa)の試験体を供し、載荷荷重の有無と加熱の不均一さの影響を調べた。その結果、高強度のものほど爆裂が顕著に起きること、加熱が不均一であると爆裂の頻度および程度が大きくなること、載荷荷重があると浅い位置で爆裂が始まること、等の性質を明らかにした。以上のことから、爆裂発生には加熱初期の温度不均一により生ずる熱応力の寄与が推定されるので、3)材料内の熱・水分の同時移動と応力伝達を考慮した爆裂発生予測プログラムを作成し、水蒸気圧力と材料内応力とを等価接点力で連成したモデルをに、積載荷重と加熱の不均一さを与えた解析を行った。その結果、加熱の不均一さが内部の応力分布に及ぼす影響が極めて大きいことが示された。
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