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昨年度までの研究から、鋼とコンクリート界面における水の動きを精緻に追跡することが現象解明の上で重要であることが明らかになった。界面での事象は極めて微視的な現象であり、実験で追跡することが困難であることから、今年度は数値解析による検討を中心に行った。検討対象は、過去の実験から水の浸入によって低下していく過程が記録されている、コンクリートへの鋼埋め込み定着部であり、コンクリートとその空隙中の水の挙動をBiotの二相モデルによって表現し、コンクリートと鋼の界面には通常の接合要素モデルを配置して静的引き抜けや動的繰り返し載荷の状況の再現解析を行った。静的引き抜けの再現結果から、鋼とコンクリートの界面における局所要素の開口時の特性が、全体の引き抜け挙動に極めて大きな影響を与えていることが明らかになり、鋼材の微小な傾きや、引き抜けによる滑り発生時に瞬間的に生ずる動的挙動が実験結果に大きな影響を与えていることが明らかになった。静的挙動に近い挙動を表すことのできる特性を接合要素の与えた数値モデルによって、繰り返し挙動を再現した結果からは、水の影響を考慮することで引き抜けが早くなるという実験事実と同じ傾向が示された一方で、載荷速度が遅いほど寿命が延びるという実験と逆の結果が得られた。この原因は、実験では繰り返し載荷の中で外部からの水が徐々に空隙中に浸入してくる状況であったのに対して、数値解析モデルでは空隙中に水が飽和していることが前提であったことと考えられ、空隙中の水の状態やそこに作用する応力が、全体挙動に大きな影響を与えていることが浮かび上がる結果となった。
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