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微視的機構に立脚したコンクリート材料の時間依存構成モデルの構築

基于微观机制的混凝土材料时变本构模型构建

基本信息

批准号：
03J52271
负责人：
浅本晋吾
金额：
$ 1.54万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

博士課程最終年度である本年度は,既存のマルチスケール複合構成モデルの高度化と実構造物への適用,さらには分子シュミレーションを行い,博士論文としてまとめた.以下に,本年度の成果をまとめる.長期的な変形予測の観点から材料構成モデルを再検証し,その有意性について検討した.実験との比較を通じ,既存モデルはクリープ変形の収束が比較的早く長期的な持続変形を再現できないことが分かり,修士で得られた結論をもとに数ナノメートルレベルの微細空隙内の水分挙動に着目した.ゲル粒子内,ゲル粒子間に存在する水分を各々の輸送特性に応じて分離してモデル化を行い,長期的な変形予測の改善を図った.さらに,応力履歴を考慮した粘塑性変形モデル,実験に基づいた層間空隙変形モデルを提案し,適用範囲の拡大を行った.提案モデルによって,長期挙動・高温環境など種々の環境・境界条件の時間依存挙動の精度向上が達成された.提案システムをPRC道路橋に適用し,実際に発生した初期ひび割れに関する検討を行った.ひび割れにつながった各種要因について,解析的な観点から定量的検討を行った.建設時の気温,コンクリートの配合,ならびに過剰な鉄筋配置が多大なひび割れをもたらす要因として挙げられ,検査報告と適合する妥当なシミュレーション結果が得られた.実構造物のひび割れ照査に本解析システムが有効に適用できることを示したのである.分子レベルの空隙内水分の輸送係数(粘性,拡散係数)を分子シミュレーションを用いて算出した.バルク状態の水分の各輸送係数(粘性,拡散)については精度良く追跡することが可能になった.固体壁面ポテンシャルの同定にはまだ不明な点が多いが,クーロンポテンシャルも含めた単純固体壁モデルによって,各輸送係数がバルクの数千倍のオーダーで変化することを明らかにした.

Ph.D. Program Final Year This year, the application of existing complex structures to high-level and practical structures, and the implementation of molecular systems, doctoral thesis The following are the results of the year. Long-term shape prediction and material composition re-examination, and intentional examination. The comparison shows that there are many differences between the water content in the micro-gap and the water content in the micro-gap. The transport characteristics of moisture in particles and between particles, separation and transformation, and improvement of long-term shape prediction In addition, the strength of the film is considered to be viscoplastic, and the interlayer void is proposed to be applied to the film. Propose a solution to the problem, long-term fluctuation, high temperature environment, environment, boundary conditions, time-dependent fluctuation, accuracy up to achieve. The proposal is applicable to the PRC road bridge, and the initial stage of construction is discussed. All kinds of important factors, analytical points, quantitative discussions, etc. The temperature during construction, the coordination of construction, the size of steel reinforcement, and the main reasons for the construction, the inspection report and the appropriate results were obtained. The structure of this paper is based on the analysis of the structure. Water transport coefficient (viscosity, dispersion coefficient) in the void of molecular ring is calculated by molecular formula. Water transport coefficients (viscosity, dispersion) in various states are accurately tracked. The solid wall has a constant coefficient of transport of thousands of times, and the solid wall has a constant coefficient of transport of thousands of times.