| 研究課題/領域番号 |
16K06466
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| 研究機関 | 秋田大学 |
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研究代表者 |
高橋 良輔 秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (10371783)
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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 | スタッド間隔 / せん断耐力 |
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| 研究実績の概要 |
研究代表者の機関移籍に伴う研究環境の変化により腐食促進装置が利用できなかったため、当該年度の研究計画を一部変更した。
頭付きスタッドが腐食し機能しない場合を再現するため、スタッド間隔をパラメータとして1方向合成版を模擬した梁の載荷試験を実施した。既往の研究においては、スタッド間隔が増加するとせん断耐力は低下するとの報告がなされているが、残存スタッドの位置によっては、むしろせん断耐力を増加させることがわかり、腐食スタッド位置と載荷位置によって性能が上下するという知見を得た。この増加は、スタッドが斜めひび割れの起因となることが影響する。また、この増加はスタッド間隔が広い場合に起こると考えられる。本知見は、開発する数値モデルの検証、並びに、簡易評価法の開発にとって重要なものである。
数値解析における腐食スタッドの簡易的なモデル化方法を考案し、パラメトリック解析による検証を実施した。鋼板断面を直接減少させる方法は，有限要素解析では適用しにくい。そのため，弾性係数を腐食分低下させる方法を適用した。直接定性的には性能変化を評価できており、目的を達成するための腐食モデル化方法について目処がたった。しかし、この方法では変形性能、特に曲げ剛性について十分に評価できないことが本質的に明らかであり、さらに、実際の腐食に対する定量的な評価の妥当性については検討できていないため、今後は実際に腐食した部材を用いての検証が必須である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
研究代表者の機関異動に伴い、研究環境が変化した。当初予定していた研究設備が使用できず、載荷設備、解析装置の整備、実験供試体の作成から載荷実験までに非常に時間を要した。また整備後も、載荷能力が半減したため、当初予定していた部材の形状寸法を変更する必要があった。また、促進腐食装置を使用することができなくなったため、研究計画を1部変更せざるを得なくなった。さらに、頭付きスタッド鋼板などの入手先も新たに探す必要が生じたこと、腐食ならびに構造実験に関するノウハウを有するスタッフがいなくなったことも、研究計画の変更と研究の遅れが生じた原因である。
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| 今後の研究の推進方策 |
促進試験については計画変更し、今年度の実施を見送る。
暴露供試体の作成については予定より遅れるが今年度作成する。合成版では乾燥収縮の影響が大きく各スタッドに生じる初期応力が異なり、それによって腐食が与える影響がスタッド位置によって異なると考えられるため、合成版挙動の乾燥収縮の影響についても実験的、解析的な検討を試みる。
数値解析については比較的順調に進んでいるため、研究計画では腐食による挙動変化の解析主体であった。今年度は、スタッド周辺の鋼板腐食による挙動変化が解析できるようにする。また研究計画の変更にともない、不確定要素の少ない健全供試体の実験結果を用いて、スタッド配置の変化に伴う挙動変化について検証し、腐食によってスタッド破断が生じた際の評価方法の確立を目指す。また、スタッド諸元、特にスタッド周辺の鋼板腐食（板厚減少）がスタッド挙動に与える影響メカニズムについて把握するため、スタッド要素供試体解析を実施する。
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