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複合要因による損傷を有した鋼・コンクリート接合部の耐荷性能および危険性評価

钢-混凝土节点多因素损伤的承载性能及风险评估

基本信息

批准号：
19K15079
负责人：
宗本理
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Aichi Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

当該年度では、前年度の研究実績で浮き彫りとなった課題「本研究の対象構造におけるコンクリート内部の水分移動」に対して、当初は実験的もしくは解析的検討を遂行する予定であった。しかし、本研究の対象である鋼・コンクリート接合部ではコンクリートの乾燥収縮によるひび割れから水が浸透し、コンクリート母材内部に配筋された補強筋が腐食するといった劣化メカニズムを想定できる。そのため、鋼・コンクリート接合部の耐荷性能が著しく低下した状況下を考えた場合、補強筋の腐食は想定外のコンクリート母材の破壊に繋がり、鋼・コンクリート接合部の耐荷性能を著しく低下させる可能性が高い。よって、前年度の課題内容から方針転換し、コンクリート母材のひび割れと鋼材の腐食の関連性に関する研究を当該年度は実施した。具体的な研究内容として、鉄筋の配筋間隔に着目して腐食した鉄筋がかぶりコンクリートのひび割れ性状に及ぼす影響について検討した。この研究ではかぶりを固定し配筋間隔を変えた試験体を対象に電食試験を実施し、コンクリート内部に発生する鉄筋間のひび割れがコンクリート表面のひび割れ進展挙動に及ぼす影響を把握することを目的とした。その研究成果として、鉄筋径とかぶりが同じ状況で配筋間隔を変えた場合、配筋間隔が狭いケースでは鉄筋間のひび割れが先行するため、配筋間隔が広いケースに比べてコンクリートのかぶり表面に表れるひび割れ密度が小さいことを確認した。つまり、配筋間隔が狭い施工ケースの場合、コンクリート表面のひび割れ状況から内部鉄筋の腐食状況を適切に予測できない可能性があることが推測される。さらに、熱膨張による鉄筋の腐食表現や異方性損傷によるコンクリートひび割れモデルを用いたFE解析より、上記の実験によるコンクリートのひび割れ進展を定量的に把握可能であることを確認した。

When the research results of this year and the previous year were different, the topic "Water movement in the interior of the object structure of this study" was discussed, and the initial analysis was carried out. The object of this study is to determine the degree of deterioration in the joint between steel and steel due to dry shrinkage, water penetration and reinforcement in the base metal. When the load-bearing properties of the steel and steel joints are low, the corrosion of the reinforcing ribs and the failure of the base material are highly likely to occur. The research on the relationship between corrosion of base metal and steel was carried out in the current year. Specific research content, reinforcement spacing, corrosion, iron reinforcement, cutting characteristics and impact of the investigation The study was conducted on the basis of the determination of the distance between the steel bars and the surface of the steel bars. The results of this research are as follows: when the steel bar diameter is different, the steel bar spacing is different, and the steel bar spacing is different. For example, if the reinforcement spacing is narrow, the construction condition, the surface condition, the corrosion condition of the internal reinforcement, the possibility of prediction, etc. The corrosion behavior of iron tendon and anisotropic damage caused by thermal expansion can be determined quantitatively by FE analysis.