Enhancement of dynamic fracture simulation method for RC structures to evaluate and optimize the performance of various demolition methods

增强钢筋混凝土结构的动态断裂模拟方法，以评估和优化各种拆除方法的性能

• 批准号: 22K04291
• 负责人: 山本 佳士
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Hosei University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04291/
• 关键词: 剛体バネモデル; 大変位・大回転; 接触・衝突; 動的応答解析; 爆破; 衝撃; ひび割れ進展解析; 爆破解体

インフラ老朽化、AIによる社会インフラ技術の高度化、コロナ禍がもたらす社会変化により、インフラの更新に対する要求は今後ますます増大していくことが想定される。したがって、インフラ構造物の設計・施工・維持管理技術のみならず、より効率的で環境負荷が小さく安全な解体工法の研究開発は今後重要になってくると考えられ、RC構造物のひび割れの進展から倒壊に至るまでの挙動を高解像で再現可能な数値解析技術の確立は解体工法の性能評価、最適化のために大きく貢献するものと考えられる。本研究では、申請者が開発している剛体バネモデル（RBSM） をベースとした手法を拡張、統合することで、静的作用、熱作用、発破等による衝撃作用を内部から分散、段階的に受ける、RC構造物の、ひび 割れ発生位置、発生時間、進展速度等を含む詳細情報から、破砕片の飛散や部材の倒壊までの一連のプロセスを高解像度で再現する数値解析手法を開発する。当該年度においては申請者が開発しているRBSMを基本とした、ひび割れ進展挙動、圧縮破壊挙動、大変位、大回転挙動、破砕片同士の接触が再現可能な手法を、陰的時間積分法を適用して動的解析手法へと拡張した。開発した解析手法は、ひび割れ進展挙動、大変位・大回転挙動を含む動的応答を再現できることが分かった。

The requirements for social transformation, AI, technology upgrading, social transformation, and renewal will increase in the future. Research and development of RC structure design, construction and maintenance management technology for low environmental load, low efficiency and safe disassembly methods are important in the future. Research and development of RC structure design, construction and maintenance management technology for high resolution and reconstruction possibility are important in the future. Research and development of RC structure design, construction and maintenance management technology for high resolution and reconstruction performance evaluation and optimization of disassembly methods are also important. This study includes detailed information on the application of the application for the development of the rigid body structure (RBSM), including the expansion, integration, static action, thermal action, and explosion of the impact action, internal dispersion, and hierarchical response, RC structure, and the location, time, and rate of development of the RC structure. A numerical analysis method for high resolution reconstruction of the scattering components of the chip is developed. When the applicant is open for the year, the RBSM is open for basic, incremental, and incremental contact with the same person, and the analytical method for incremental, incremental, and incremental time integration is applied. Open the analysis method, cut the progress of the movement, large position, large return movement, including the movement of the answer, and then divide the time.

项目成果

Numerical evaluation of the perfobond (PBL) shear connector with transverse rebar using coupled rigid Body spring model (RBSM) and solid finite element method (FEM)

• DOI: 10.1016/j.istruc.2022.09.117
• 发表时间: 2022-11
• 期刊: Structures
• 影响因子: 4.1
• 作者: Muhammad Shoaib Karam;Hikaru Nakamura;Yoshihito Yamamoto;T. Miura

Reduction mechanism of the compressive properties of concrete with primary crack of different widths and angles evaluated by 3D-RBSM

3D-RBSM评价不同宽度和角度初生裂缝混凝土压缩性能的降低机理

• DOI: 10.1016/j.engfracmech.2022.108877
• 发表时间: 2022
• 期刊: Engineering Fracture Mechanics
• 影响因子: 5.4
• 作者: Miura Taito;Nakamura Hikaru;Yamamoto Yoshihito
• 通讯作者: Yamamoto Yoshihito

大回転・接触挙動を考慮したRBSMによるコンクリート部材の倒壊シミュレーション

使用 RBSM 考虑大旋转和接触行为的混凝土构件倒塌模拟

• 发表时间: 2022
• 期刊: 計算工学講演会論文集
• 作者: 渡辺 力，落合 楓;落合 楓，渡辺 力;浅野拳斗，宇佐美勉，葛 漢彬，渡辺孝一;新宮百恵，名木野晴暢，足立忠晴;安部萌，名木野晴暢，足立忠晴;比江島慎二，三木弟梧;伊東竜哉，名木野晴暢，足立忠晴;比江島慎二;山本 佳士，中村 亙
• 通讯作者: 山本 佳士，中村 亙