損傷を受けたRC部材性能照査のための三次元微細構造解析システムの構築

验证受损钢筋混凝土构件性能的三维微观结构分析系统的构建

基本信息

批准号：
19860026
负责人：
長井宏平
金额：
$ 1.98万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19860026/
关键词：
繊維補強コンクリート多方向ひび割れ

项目摘要

損傷を受けたRC構造物の性能を照査するため,補修補強材料として実績があり,近年は新規構造物への適用も行われている繊維補強コンクリートに着目し,損傷を受け多方向ひび割れが発生した際の挙動を実験的に明らかにし,空間平均構成モデルの構築を試みた.繊維補強コンクリートは高い一軸引張性能を有するものの,補修補強材料や構造部材として用いられた場合に複雑な応力下にさらされ多方向ひび割れが発生する可能性があり,その際の挙動は明らかにされていない.本研究では繊維補強コンクリートとして高じん性繊維補強セメント複合材料(DFRCC)を用い,損傷を受け多方向ひび割れが発生した際の挙動を把握するための実験方法を新たに考案した.薄板DFRCCの曲げ載荷により第一ひび割れを導入し,除荷後に薄板を回転させ主応力方向を変化させ曲げ載荷することで第二ひび割れを発生させる.これにより第一・第二ひび割れの開口とずれが混合した複雑な挙動を実現することに成功した.市販のDFRCCであるECCとDuctalを対象とし,第一ひび割れの損傷程度と第二ひび割れとの角度の全体挙動への影響を調べた.実験結果より,第一ひび割れ角度が小さいほど初期剛性が低下し,逆に角度が大きいほど強度が低下することを確認した.また,ひび割れ性状として,第二ひび割れは主応力方向に垂直には発生せず,第一ひび割れを介しながら第一ひび割れに垂直に近い角度で発生し,終局時の局所化したひび割れは第一及び第二ひび割れが混合し全体として主応力垂直方向に近い角度を伴うことを明らかにした.また実験結果を基に多方向ひび割れ発生時の空間平均化モデルを構築し,有限要素法プログラムに導入し,実験結果の再現を試みた.これらの実験および解析結果を2編の論文に纏め公表するに至った.

为了检查损坏的RC结构的性能，我们专注于纤维增强的混凝土，该混凝土已证明了作为维修增强材料的往绩记录，并已应用于近年来的新结构。我们通过实验揭示了发生损坏和多向裂纹时的行为，并试图构建空间平均本构模型。尽管纤维增强的混凝土具有较高的单轴拉伸性能，当用作维修加固材料或结构构件时，它会承受复杂的压力，并且会受到多个方向的裂缝。混凝土，并了解损坏和多向裂纹时的行为。第一个裂纹是通过弯曲板DFRCC的弯曲加载来引入的，卸载后，将薄板旋转以改变主应力的方向，第二个裂纹是通过弯曲载荷产生的。这已经成功实现了复杂的行为，在这种行为中，第一和第二裂纹的开口和偏差混合在一起。我们研究了损伤对第一裂纹的影响以及第二裂纹的角度对整体行为的影响。从实验结果中，我们确认，第一个裂纹角度越小，初始刚度越低，相反，角度越高，强度越低。此外，作为裂纹特性，第二个裂纹朝主应力的方向偏差。据显示，裂缝不是直接发生的，而是以接近第一个裂纹的第一个裂纹的角度发生，并且末端的局部裂纹与第一和第二裂纹混合，通常接近主要应力的垂直方向。基于实验结果，构建了用于多方向裂纹的空间平均模型，并引入了有限元方法计划，以尝试重现实验结果。这些实验和分析结果发表在两篇论文中。