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定着性能評価解析を構築するために、3次元剛体バネモデルを用いて異形鉄筋の節までもモデル化したメゾスケール解析手法の開発ならびに3次元メゾスケールで用いる鉄筋とコンクリート界面の構成則のモデル化を行った。そして、開発した手法を補強材の定着性の基本である付着問題に適用し、かぶり厚さが付着に与える影響をそのメカニズムから評価した。これらの検討により以下の結論を得た。
(1)メゾスケール解析により付着の影響を評価するためには、鉄筋節近傍のモデル化が重要であり、特に支圧を受けるコンクリートと鉄筋節界面のせん断伝達、ならびに支圧応力を受ける節前面のコンクリートの精度良いモデルの構築が不可欠であることを明らかにした。
(2)開発した手法により、かぶり厚が付着特性に与える影響を解析的に評価可能にした。かぶり厚が付着特性に与えるメカニズムとして、かぶりが薄い場合は、局所化した内部ひび割れが外部まで到達することで付着強度が決定し、かぶりが厚い場合は内部ひび割れの進展と鉄筋節前面の支圧応力によるコンクリートの圧壊挙動により付着特性が決定することを、メゾスケール解析から明らかにした。
(3)鉄筋腐食による膨張モデルの検討を行い、塩害を受けた場合の定着性能評価を行うための、基礎的知見を得た。
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