Quantitative predictions of combined deterioration progresses in concrete based on size distributions of internal damage

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本研究は，長期の力学作用（疲労，持続荷重）や，材料劣化（凍結融解，アルカリシリカ反応，乾燥収縮など）に伴う体積変/損傷が複合的に生じるコンクリート構造物の力学応答を複数の実験と数値解析手法を組み合わせて分析することを通じて，複合的に損傷が進展するコンクリート構造物の力学性能を予測/評価するスキームを確立することを目的としている．当該年度は，前年度に確立した巨視ひび割れ・微細損傷それぞれの力学挙動への寄与度モデルを，FEMモデル上でモデル化し，既往のコンクリート構造物の構造応答解析システムに実装した．特にアルカリシリカ反応を対象とし，これまで内部膨張によって生じたひずみをほぼ全て巨視ひび割れと考えて損傷パラメータを算出してきた点に対して，微細損傷によるひずみ分を考慮することで，内部膨張に特徴的な緩慢な力学性能低下が考慮可能となった．また，ひび割れ中に存在する析出物質の力学寄与を考慮することで，実験で見られた力学性能の回復傾向を再現することが可能となった．本モデルは他の要因による膨張に対しても損傷寸法の違いを考慮することで，転用が可能なモデルである．以上のモデルを用いて，梁やスラブといった部材実験の結果の再現解析を実施した．内部膨張による損傷が生じた部材の力学性能は非常にばらつきが大きいものであるが，ひび割れの性状を陽に考慮することで，同じ膨張量でも力学性能が向上するばあいと低下する場合を明確に再現することが可能であることが示された．