凍害と疲労による損傷を受けたコンクリートの応力-ひずみ関係のモデル化

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本年度の研究成果を以下に示す.(1)圧縮及び引張荷重下での凍結融解作用により損傷したコンクリートのメゾスケール解析モデルを開発した.この解析モデルは,凍結融解と荷重履歴が同時に作用する場合のコンクリートの挙動を予測できるものである.解析には2次元剛体バネモデルを用いた.凍結融解による劣化を表現する為に,強度がゼロの要素が剛体バネモデルに考慮した.また,凍結融解による塑性ひずみを初期ひずみとして導入した.本解析モデルが,実験結果を的確にシミュレーションできることを明らかにした。(2)凍結融解による損傷量に及ぼす鉄筋の影響と凍結融解作用後の鉄筋の付着強度を実験的に明らかにした.すなわち,鉄筋が存在することにより凍結融解によるコンクリートの膨張量を小さくできるが,鉄筋の付着強度は大きく低下することを明らかにした.(3)鉄筋コンクリートはり部材の凍結融解試験を実施し,試験後の残存耐力及び破壊形式を明らかにした.すなわち,凍結融解による損傷度が大きくなるにつれ残存耐力は低下し,また,破壊形式が,損傷度が大きくなるにつれ,曲げ引張破壊からせん断圧縮破壊へと,さらには,せん断圧縮から曲げ圧縮破壊へと変化することを明らかにした.