| 研究課題/領域番号 |
16K06443
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| 研究機関 | 富山県立大学 |
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研究代表者 |
伊藤 始 富山県立大学, 工学部, 教授 (10553133)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | PC橋梁 / コンクリート / 応力解放 / コア削孔 / 埋込みセンサ / プレストレス量 / 応力解析 |
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| 研究実績の概要 |
コア削孔による応力解放法に用いるセンサおよび測定法を、既存手法から発展させて、PC橋梁の残存プレストレス量の測定手法とすることを目的としている。このPC橋梁の残存PC量等からPC鋼材の断面減少率や梁の耐荷力・変形性能を算定することで、PC橋梁の安全余裕度の診断や効果的な補修・補強設計につなげる。当該年度の研究実績を以下の（１）～（３）に分けて説明する。
（１）計測法の確立： (Ａ)埋込みセンサの標準タイプ（市販の長さ30mmの埋込み型ひずみ計を用いた方式）と(Ｃ)ペンシルタイプ（削孔径を小さくした方式）を検討した。センサの実験では、初めに、センサ自体の応答、モルタルに埋め込んだ時の応答を計測し、改良を繰り返すことで試作品を作製した。次に、角柱供試体（150×150×100 mm）の中心部を削孔し、各試作センサを埋込んでグラウトを充填して、その供試体に万能試験機で段階的に荷重を作用させて、ロードセルで荷重を計測した。その時のセンサの応力（ひずみ）の変化を測定し、荷重に対しておおむね比例する割合が80%程度であった。
（２）算定手法の確立： ３次元応力解析を用いて、コンクリートの内部ひずみ（拘束ひずみ、残存PC量、PC鋼材応力）を算定する手法を確立することを目的に実施している。応力解析では、まず要素作成にあたりPC鋼材やコンクリート、コア削孔による削孔溝を再現した。次に、削孔溝の深さを変化させることによる内部ひずみや鋼材応力の変化を出力した。最後に、PCの作用応力を変化させて解析を繰り返し、作用応力と内部ひずみなどからコア削孔による応力解放のメカニズムを評価した。
（３）構造物への適用： （Ａ）標準タイプのセンサを用いて、実ＰＣ桁から切り出した部材の解放ひずみを計測した。加えて、ＰＣ鋼材切断実験を行い、ＰＣ鋼材のひずみと解放ひずみがおおむね一致することを確認した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究計画の「（１）計測法の確立」において，（Ｂ）応力計タイプのセンサ開発，コア削孔の要素実験が遅れています。
「（２）算定手法の確立」は計画通りに進捗しています。
「（３）構造物への適用」において，（Ａ）標準タイプのセンサを用いた実桁の実験を実施しており，計画以上に進捗しています。
以上から，おおむね順調と自己評価しました。
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| 今後の研究の推進方策 |
現状において，大きな課題はありません。各項目を以下のように勧める予定であります。
「（１）計測法の確立」 平成29年度に（Ｃ）ペンシルタイプを用いたコア削孔の要素実験を実施します。（Ｂ）応力計タイプの要素実験にも着手します。
「（２）算定手法の確立」 （１）の要素実験と（３）のはりモデル試験の進捗にあわせて応力解析を実施することで，検討を進めます。
「（３）構造物への適用」 平成29年度に，はりモデル試験の試験体を製作し，平成30年度に実験を実施します。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究計画の「（１）計測法の確立」のうち，①（Ｃ）ペンシルタイプのセンサ製造を委託していないこと，②（Ｂ）応力計タイプの製作に着手していないこと，③コア削孔の要素実験に着手していないこと，の３点が主な理由であります。
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| 次年度使用額の使用計画 |
理由で述べた以下の３点を実施して，研究費を使用予定であります。
①（Ｃ）ペンシルタイプのセンサ製造を委託していないことに対して，製造委託（400千円）を実施いたします。 ②（Ｂ）応力計タイプの製作に着手していないことに対して，埋込みセンサ12個（300千円）を購入いたします。 ③コア削孔の要素実験に着手していないことに対して，実験に使用するアンカー引き抜き試験機（450千円），センターホールロードセル（150千円），PC冶具（150千円）を購入いたします。
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