2020 Fiscal Year Annual Research Report
V&Vに基づくコンクリート構造物の新しい評価体系の構築とその社会実装に向けた検討
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20H02394
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
車谷 麻緒 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 准教授 (20552392)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡崎 慎一郎 香川大学, 創造工学部, 准教授 (30510507)
山本 佳士 法政大学, デザイン工学部, 教授 (70532802)
上田 尚史 関西大学, 環境都市工学部, 准教授 (20422785)
小倉 大季 清水建設株式会社技術研究所, その他部局等, 主任研究員 (50624037)
坂 敏秀 鹿島建設株式会社(技術研究所), 建築解析グループ, 主任研究員 (30443740)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 検証と妥当性確認 / 不確かさ / コンクリート / 数値シミュレーション / 代替モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
V&V（Verification and Validation：検証と妥当性確認）のうち，本年度は主にValidationに関する基礎的な検討を行った．材料のばらつきを小さくするために，小型の鉄筋コンクリートはりの試験体を同一の作製方法で数十体作製し，4点曲げ試験を行い，挙動のばらつきを調べた．試験体の作製から，実験の実施，ばらつきの定量化にいたる一連の流れを実践したが，寸法が小さすぎたことの影響がやや大きく表れたため，次回の実験では寸法を大きくして挙動のばらつきを調べる予定である．また，デジタル画像相関法による変形計測の高解像度化に関する検討を行い，実験におけるコンクリートのひび割れ進展挙動を従来よりも詳細に計測できることを示した．
実験や実現象から得られる挙動のばらつきをシミュレーションで再現する検討を行った．コンクリートのような非線形性の強い材料に対して，数値シミュレーションを複数回実施するモンテカルロシミュレーションを適用して，ばらつきを定量化するのは現実的でないため，モンテカルロシミュレーションを短時間で行うための代替モデルについて検討を行った．本年度は基礎的検討として，複数の解析手法に対して，線形回帰モデルに基づく代替モデルを作成した．事前に実施した鉄筋コンクリートはりの実験結果に対して，代替モデルを適用した結果，挙動のばらつきを精度よく再現できることを確認した．今後は，代替モデルに用いるパラメータの選定方法や関数の設定についての検討を行い，実用的な代替モデルに拡張していく予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Validationに行うための代替モデルに関する基礎的検討を行い，その有効性を示すことができた．Validationにおいて，挙動のばらつきを試行的に調べるために，小型の鉄筋コンクリートはりに対して実験を行った．今後は，Verificationについても検討を進める予定である．
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| Strategy for Future Research Activity |
Validationのための実験については，寸法を大きくし，実際の鉄筋コンクリート部材に近いかたちで実験を実施し，挙動のばらつきを定量化したいと考えている．また，曲げ破壊とせん断破壊のように，破壊モードが異なる場合の挙動のばらつきについても調べる必要がある．
Validationにおいて数値解析により挙動のばらつきを再現する方法については，複数の解析手法に対して引き続き，代替モデルに用いるパラメータの選定方法や関数の設定についての検討を行い，実用的な代替モデルに拡張していく予定である．
Validationに関する実験と数値解析の検討を行ったが，Verificationについては検討が十分ではないため，今後はコンクリート構造物に対するVerificationの方法や考え方についても研究を行う必要がある．
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