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2023 年度 実績報告書

既存ひび割れプロファイルによる鉄筋コンクリート部材の構造性能劣化の評価

研究課題

研究課題/領域番号 21H01472
研究機関筑波大学

研究代表者

金久保 利之  筑波大学, システム情報系, 教授 (90261784)

研究分担者 カストロ ホワンホセ  琉球大学, 工学部, 教授 (70593391)
八十島 章  筑波大学, システム情報系, 准教授 (80437574)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード鉄筋コンクリート / ひび割れ / 構造性能 / 性能劣化 / 構成則 / 腐食
研究実績の概要

部材軸方向に既存ひび割れを有するコンクリートおよび鉄筋コンクリート(RC)部材に着目し、ひび割れ発生模擬実験、圧縮実験、局所付着実験、一軸引張付着実験、梁付着実験、逆対称曲げせん断実験を行い、構造性能劣化の評価のための各種構成則の構築およびRC部材の構造性能の把握を行った。部材軸方向の既存ひび割れは、コンクリートに埋設したパイプに破砕剤を充填する方法(EAFP)、コンクリートに設けた孔に破砕剤を充填する方法(EAFH)、内部膨張圧によって生じるひび割れをプラスチック板埋設によって模擬する方法(PPCS)によった。PPCSの実施にあたっては、実部材の配筋を模した試験体でEAFHによりひび割れを発生させ、ひび割れの方向や長さを反映させた試験体を作製して加力実験を行った。
EAFP試験体によるコンクリートの圧縮実験、局所付着実験では、コンクリート表面のひび割れ幅を変動因子として実験を行い、ひび割れ幅と各強度劣化程度の関係および繰返し履歴の違いによる挙動の差を確認し、構成則のモデル化を行った。一軸引張付着実験では、付着劣化によるひび割れ発生数の減少、初期剛性の低下が顕著に確認され、付着構成則を用いて挙動を解析的に追跡できた。PPCSによる局所付着実験、梁付着実験では、既存ひび割れ長さを考慮した付着強度評価式を提案した。さらにPPCSによる逆対称曲げせん断実験の結果から、最大荷重の低下度合いが既存ひび割れを考慮した割裂線長さ比を用いて推定可能であることが判明した。
茨城県内の公立学校RC校舎1523棟の2011年当時の耐震診断資料のデータベースを整理し、耐震改修の有無、経年指標、構造耐震指標(Is)の分布、2023年度における継続利用状況を調査した。その結果、34棟が解体され、その中での経年指標の最小値は0.75、Isの最小値および最大値はそれぞれ0.18、0.84であった。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Effect of local bond behavior degradation on tension stiffness in reinforced concrete with pre-existing longitudinal cracks2024

    • 著者名/発表者名
      Syll Amadou Sakhir, Shimokobe Hiroki, Kanakubo Toshiyuki
    • 雑誌名

      Case Studies in Construction Materials

      巻: 20 ページ: e03017

    • DOI

      10.1016/j.cscm.2024.e03017

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 破砕剤充填パイプによるひび割れ模擬コンクリートの圧縮性状2024

    • 著者名/発表者名
      栗原朋久,三谷龍世,金久保利之,Castro Juan Jose
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 46 ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] プラスチック板で鉄筋腐食ひび割れを模擬したRC柱の構造性能2024

    • 著者名/発表者名
      相沢慧,八十島章
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 46 ページ: -

    • 査読あり
  • [学会発表] Bond Degradation in RC Members with Induced Cracks due to Rebar Corrosion2023

    • 著者名/発表者名
      Kanakubo Toshiyuki, Syll Amadou Sakhir
    • 学会等名
      International Symposium on Life Cycle Maintenance of Concrete Infrastructure (LCMCI2023)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 腐食ひび割れコンクリートにおける異形鉄筋の付着応力-すべり量関係のモデル化2023

    • 著者名/発表者名
      三谷龍世,Syll Amadou Sakhir,金久保利之
    • 学会等名
      土木学会年次学術講演会
  • [学会発表] 破砕剤充填パイプ(EAFP)による腐食模擬ひび割れコンクリートの圧縮性状2023

    • 著者名/発表者名
      Syll Amadou Sakhir,三谷龍世,Castro Juan Jose,金久保利之
    • 学会等名
      土木学会年次学術講演会
  • [学会発表] 鉄筋腐食によるひび割れを模擬したコンクリートと鉄筋の付着特性2023

    • 著者名/発表者名
      八十島章,相沢慧
    • 学会等名
      日本建築学会大会
  • [学会発表] プラスチック板により鉄筋腐食ひび割れを模擬したRC柱のせん断性能2023

    • 著者名/発表者名
      相沢慧,八十島章
    • 学会等名
      日本建築学会大会
  • [備考] 劣化したRCの構造性能

    • URL

      https://www.kz.tsukuba.ac.jp/~kanakubo/2cor.htm

  • [備考] Structural Performance of Corroded RC

    • URL

      https://www.kz.tsukuba.ac.jp/~kanakubo/2core.htm

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公開日: 2024-12-25  

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