2013 Fiscal Year Annual Research Report
水分子準平衡モデルに基づく大型ＲＣーＰＣ社会基盤構造の長期動態予測
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23226011
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
前川 宏一 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80157122)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
半井 健一郎 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10359656)
浅本 晋吾 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (50436333)
牧 剛史 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (60292645)
千々和 伸浩 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (80546242)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | コンクリート構造 / 過剰たわみ / 準平衡 / クリープ / 乾燥収縮 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
・地上中規模PC試験体の実環境下における動態計測
中規模PC試験体の作成が完了し，この試験体で自己乾燥や大気暴露による乾燥過程による部材断面内の水分分布勾配の形成，さらにそれが解消されていく数年間の過程で構造体に現れる巨視的応答の分析を開始するとともに，数値解析による再現を試み，内部湿度，ひずみ推移についておおむね良好に再現できていることが確認された．
・浅地中構造物上床版における過剰たわみの原因機構の解明
浅地中RC構造の頂版の過剰たわみ問題について，昨年度で現状調査に基づいた解析が完了し，発生機構として時間依存変形とそれに伴う土圧の変化により遅れせん断破壊が発生している可能性が示された．遅れせん断破壊が発生しているという観点から現地で各種非破壊検査を行ったところ，せん断ひび割れの存在を濃厚に伺わせる結果が得られた．今後更なる詳細調査を行い，せん断ひび割れの有無を明確にする実験と解析を続行する．
・定着部部位への水の侵入や腐食が疲労寿命に与える影響の分析
構造物基礎の鋼-コンクリート界面に水が浸入し，スラッジが噴出するという、極めて厳しい損傷を伴う現象が確認されたことから，実験により現象再現と機構分析を試みた．実機で見られたようなスラッジの噴出を再現することに成功し，液状水が界面に浸入すると疲労寿命が著しく低下することが明らかになった．液状水により破砕片がスラッジとして外部への排出されることが，破壊加速に大きな役割を果たしていると推定されるが，詳細な機構については、新たな視点の当たった水分の準平衡問題として、来年度以降も検討を続ける．
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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
実験場に発生した火災によって中規模中空プレストレストコンクリート模型が被災したことによって，復旧に予定外の日時を要することとなった。そのため、この課題について数か月程度の遅れが生じる見込みである．しかし，他の課題に関する研究は予定通り進捗しているため，上記のように判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
・火事により被災した中規模中空プレストレストコンクリート模型の計測環境を復旧する．自然環境下におけるコンクリート中の水分変動と季節変動との関連，連動するコンクリートの変形と応力緩和を継続して計測し，数値解析モデルの検証を行う．さらに試験体中空部に，温湿度を制御した人工環境を再現し，構造たわみを能動的に制御可能であることを実証する．
・遅れせん断破壊が疑われる地中ダクトの斜めせん断ひび割れの検出を目的とした非破壊検査および微破壊検査を追加実施し，遅れせん断破壊の科学的証拠を探索する．現地地盤データを基に，遅れせん断破壊に至る時間を解析しモデルの精度を検証する．
・ひび割れ以後の物質移動モデルをアルカリ骨材反応，鋼材腐食反応に応用し，損傷構造物の残存性能の評価システムを開発する．損傷した状態での静的耐荷力，疲労強度，損傷モードの変化を明らかにする．
・数値解析システムを既存構造物に適用するため，橋梁床版を対象に開発されたPseudo-cracking法の一般構造物へ展開する．あわせて水分子準平衡モデルを橋梁床版疲労解析に応用し現象機構の解明と余寿命予測の高度化を図る．
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