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定着性能評価解析を構築するために、コンクリートのひび割れを直接的に評価可能な剛体バネモデルを用い、鉄筋の節までもモデル化した2次元および3次元のメゾスケール解析手法の開発を行うとともに、その実問題への適用を試みた。これらの検討により以下の成果を得た。
(1)メゾスケール解析で付着を評価する際には、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、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。したがって、これらの精微なモデルを構築することで、メゾスケール解析の高精度化が可能であり、定着性能評価解析の発展性を示した。
(2)鉄筋の節形状(節角度・節間隔・節高さ)を正確にモデル化することで、ひび割れ間隔などの付着挙動が可能であることを示した。このことは、新たな補強材を開発する際の、付着に対する補強材の形状設計が解析的に可能であることを意味する。
(3)かぶり厚が付着特性に与える影響を解析的に評価した結果、メゾスケール解析で実験と同様な性状を再現できることを示し、実問題への適用性を明らかにした。
(4)かぶり厚が付着特性に与えるメカニズムとして、かぶりが薄い揚合は、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。このことは、定着性能のメカニズムを解析的に解明可能であることを意味する。
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