コンクリート材料ー構造連成応答解析の実構造物へのフルスケール展開

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22760327
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 土木材料・施工・建設マネジメント
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 千々和 伸浩 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (80546242)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: クリープ / 実構造物 / 材料構造連成解析 / 構造性能 / 劣化

研究概要

本研究では,材料-構造連成応答解析システムを拡張し、直接的に実構造物に適用することで、環境作用・力学作用による構造性能の変化を精緻に追跡可能なシステムを実現した.このシステムにより過剰たわみの発生した実橋の再現解析を行ったところ、上下フランジ間での鋼材量の差や熱力学状態量の違いが原因で、設計当時の予想を超えたたわみが発生したことがわかった。この成果を逆手に取り、意図的に上下フランジ間に環境作用に対する応答に差をつけることで、構造物が自律的にたわみを制御する設計法の提案も行い、実験で効果を確認した。同システムを鋼材腐食の発生が予見される構造物に適用し、時間と残存構造性能の変化を追跡したところ、腐食進展とともに破壊モードが変化し、一般に使われる劣化曲線よりも早く性能が低下することが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Benny Suryanto and Koichi Maekawa, An Investigation into the Long-Term Excessive Deflection of PC Viaducts by Using 3D Multi-scale Integrated Analysis (2012)
  • 著者名/発表者名: Motohiro Ohno, Nobuhiro Chijiwa
  • 雑誌名: Journal of Advanced Concrete Technology 巻: Vol.10 ページ: 47-58
• [雑誌論文] コンク リートの微細空隙中の水分と PC 橋の長期変位 (2011)
  • 著者名/発表者名: 千々和伸浩 , 石田哲也, 前川宏一
  • 雑誌名: 橋梁と基礎 巻: Vol.45, No.1
• [雑誌論文] 主鉄筋定着部に腐食劣化を有する RC 梁の残存耐力と未損傷領域への面的補強 (2011)
  • 著者名/発表者名: 千々和伸浩 , 川中勲, 前川宏一
  • 雑誌名: 土木学会論文集E2(材料・コンクリート構造) 巻: Vol.67, No.2 ページ: 160-165
• [雑誌論文] コンク リート中の細孔水に起因する変形駆動 力が実 PC 橋の長期クリープたわみに及 ぼす影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大野元寛, 千々和伸 浩 , 前川宏一
  • 雑誌名: コンクリート工学年次論文集 巻: Vol.33 ページ: 467-472
• [雑誌論文] Long-term deformational simulation of PC bridges based on the thermo-hygro model of micro-pores in cementitious composites (2011)
  • 著者名/発表者名: Koichi Maekawa, Nobuhiro Chijiwa and Tetsuya Ishida
  • 雑誌名: Cement and Concrete Resaerch 巻: Vol.41(12) ページ: 1310-1319
• [雑誌論文] セメント硬化体中の微視的機構モデルに基づく実PC橋の長期時間依存変形シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 千々和伸浩, 杉田恵, 石田哲也, 前川宏一
  • 雑誌名: コンクリート工学年次論文集 巻: V ol.32 ページ: 407-412
• [学会発表] Feasibility study of autonomous deformation control of PC viaducts (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Kunieda, N.Chijiwa, K.Ohara and K.Maekawa
  • 学会等名: ACMSM22
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 20121200
• [学会発表] Microstructure based life-cycle assessment and durability design of concrete bridges (2012)
  • 著者名/発表者名: Koichi Maekawa, Benny Suryanto, Chikako Fujiyama, and Nobuhiro Chijiwa
  • 学会等名: Second International Conference on Microstructural-related Durability of Cementitious Composites
  • 発表場所: Amsterdam, The Netherlands
  • 年月日: 20120411-0413
• [学会発表] コンク リート中の細孔水に起因する変形駆動 力が実 PC 橋の長期クリープたわみに及 ぼす影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大野元寛, 千 々和伸 浩 , 前川宏一
  • 学会等名: コンクリート工学年次論文集
  • 年月日: 20110700
• [学会発表] Structural performance assessment and strengthening method of RC with corrosion crack at the anchorage zone (2011)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiro Chijiwa and Koichi Maekawa
  • 学会等名: ASEM11+
  • 年月日: 20110600
• [学会発表] セメント 硬化体中の微視的機構モデルに基づく実PC橋の長期時間依存変形シミュレー ション (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉田恵, 千 々 和伸浩 , 前川宏一
  • 学会等名: 土木学会第65回年次学術講演会講演概要集
  • 年月日: 20100900
• [学会発表] セメント硬化体中の微視的機構モデ ルに基づく実 PC 橋の長期時間依存変形 シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 千 々 和 伸 浩 , 杉田恵, 石田哲也, 前川宏 一
  • 学会等名: コンクリート工学年 次論文集
  • 年月日: 20100700
• [学会発表] Safetyassessment of structural concrete with corrosion induced cracking around anchorage zones (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Chijiwa and K. Maekawa
  • 学会等名: FraMCoS-7, 8 pages in CD, Jeju
  • 発表場所: Korea
  • 年月日: 20100500
• [学会発表] Simulation of long-termtime-dependent mechanics of anexisting PC bridge by full-3Dmulti-scale integrated FE analysis, (2010)
  • 著者名/発表者名: Kei Sugita, Nobuhiro Chijiwa, KoichiMaekawa
  • 学会等名: SSMS
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Simulation of long-term time-dependent mechanics of an existing PC bridge by full-3D multi-scale integrated FE analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiro Chijiwa, Kei Sugita, Tetsuya Ishida, Koichi Maekawa
  • 学会等名: CONMOD
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Gebreyouhannes: Multi-scale simulation of thermo-hygro mechanics on RC-PC structures under long-term actions
  • 著者名/発表者名: K. Maekawa, N.Chijiwa and E.
  • 学会等名: CoRAN2011