JP4358728B2 - Determination of physical properties of reinforced concrete structures - Google Patents

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Description

本発明は、土木,建築等における鉄筋コンクリート構造物の、構造解析を行う際の物性値決定方法に関するものである。   The present invention relates to a property value determination method for structural analysis of a reinforced concrete structure in civil engineering, architecture, and the like.

従来より、鉄筋コンクリート等のコンクリート構造物の構造解析を実施する際には、コンクリート標準示方書により、対象となる構造物のコアサンプルからコンクリート物性値を決定していた。図13は、このようなコアサンプルの概要を模式的に示す図である。同図(a)に示すように、例えば対象となる柱や梁等の鉄筋コンクリート構造物1から、コンクリートのみの部分を円柱状に抜き取るいわゆるコア抜きを行い、抜き取った円柱状の部分をコアサンプル2とする。そして、同図(b)に示すように、円柱状のコアサンプル2の上下面に矢印で示すような1軸の圧縮力を加える試験を行う。   Conventionally, when conducting a structural analysis of a concrete structure such as reinforced concrete, a concrete physical property value has been determined from a core sample of the target structure by a concrete standard specification. FIG. 13 is a diagram schematically showing an outline of such a core sample. As shown in FIG. 5A, so-called core extraction is performed by extracting a portion of concrete only in a columnar shape from a reinforced concrete structure 1 such as a target column or beam, and the extracted columnar portion is a core sample 2. And Then, as shown in FIG. 5B, a test is performed in which a uniaxial compressive force as indicated by arrows is applied to the upper and lower surfaces of the columnar core sample 2.

図14は、このようなコアサンプルの圧縮試験結果の一例を模式的に示すグラフである。同図では横軸に歪み(ε)、縦軸に応力(σ)を取っている。同図において、実線aはアルカリシリカ反応を発症したコンクリートから抜き取ったコアサンプルの物性を示しており、破線bは健全なコンクリートの物性を示している。アルカリシリカ反応(ASR:
Alkali Silica Reaction)は、アルカリイオン,水酸基イオンと骨材中に含まれる準安定なシリカとの間に起こるある種の化学反応であり、アルカリ骨材反応(AAR:
Alkali Aggregate Reaction)の中で最も多く発生しているものである。
FIG. 14 is a graph schematically showing an example of the compression test result of such a core sample. In the figure, the horizontal axis represents strain (ε) and the vertical axis represents stress (σ). In the same figure, the solid line a shows the physical property of the core sample extracted from the concrete which developed the alkali silica reaction, and the broken line b shows the physical property of the sound concrete. Alkali-silica reaction (ASR:
Alkali Silica Reaction is a kind of chemical reaction that occurs between alkali ions, hydroxyl ions and metastable silica contained in aggregates.
Alkali Aggregate Reaction) occurs most frequently.

なお、その他のコンクリート調査法として、コンクリート構造物に与える影響を最小限としながら、コンクリート中に含浸している塩化物含有量を現地にて簡単且つ精度良く測定可能とする、硬化コンクリート調査法が特許文献1に開示されている。
特開2001−255322号公報
As another concrete survey method, there is a hardened concrete survey method that can easily and accurately measure the chloride content impregnated in concrete while minimizing the impact on the concrete structure. It is disclosed in Patent Document 1.
JP 2001-255322 A

さて、図14に示すように、ASRを発症したコンクリートから抜き取ったコアサンプルにおいて、そのコンクリート物性は健全なコンクリートと比較して大きく低下することが知られている。即ち、矢印Aで示すように圧縮強度FC(単位MPa)が低下し、矢印Bで示すように弾性係数EC(単位MPa)も低下する。なお、εCは圧縮強度FCに対する圧縮歪みである。しかしながら、ASRを発症した鉄筋コンクリート部材と健全な鉄筋コンクリート部材とを比較すると、その耐荷力は殆ど変わらないということが実験的に分かっている。 Now, as shown in FIG. 14, in the core sample extracted from the concrete which developed ASR, it is known that the concrete physical property will fall significantly compared with healthy concrete. That is, the compressive strength F C (unit MPa) decreases as indicated by the arrow A, and the elastic modulus E C (unit MPa) decreases as indicated by the arrow B. Note that ε C is a compressive strain with respect to the compressive strength F C. However, when comparing a reinforced concrete member that developed ASR with a healthy reinforced concrete member, it has been experimentally found that its load bearing capacity is hardly changed.

図15は、このような鉄筋コンクリート部材の耐荷重試験の様子を模式的に示す図である。同図に示すように、例えば梁状の鉄筋コンクリート部材3の一端3aを固定支持、他端3bを移動支持として、矢印で示すように中央付近の2箇所に加重し、4点曲げ試験を行う。図16は、このような鉄筋コンクリート部材の耐荷力に関する特性の一例を模式的に示すグラフである。同図では横軸に変位(δ)、縦軸に荷重(P)を取っている。   FIG. 15 is a diagram schematically showing the state of a load resistance test of such a reinforced concrete member. As shown in the figure, for example, one end 3a of a beam-shaped reinforced concrete member 3 is fixedly supported and the other end 3b is moved and supported, and two points near the center are loaded as shown by arrows, and a four-point bending test is performed. FIG. 16 is a graph schematically showing an example of characteristics relating to the load bearing capacity of such a reinforced concrete member. In the figure, the horizontal axis represents displacement (δ) and the vertical axis represents load (P).

同図において、実線aはASRを発症した鉄筋コンクリート部材の、上記試験より求めた特性を示しており、破線bは健全な鉄筋コンクリート部材の、上記試験より求めた特性を示している。また一点鎖線cは、ASRを発症したコンクリートから抜き取ったコアサンプルより得られた物性値に基づき、そのような物性を有するコンクリートを用いたとする鉄筋コンクリート部材を想定して、その耐荷力に関する特性をシミュレーションにより求めたものである。   In the figure, a solid line a indicates the characteristic obtained from the above test of the reinforced concrete member that developed ASR, and a broken line b indicates the characteristic obtained from the above test of the healthy reinforced concrete member. The alternate long and short dash line c simulates the characteristics related to the load-bearing force, assuming a reinforced concrete member using concrete having such physical properties, based on the physical property values obtained from the core sample extracted from the concrete that developed ASR. Is obtained by

同図に示すように、ASRを発症した鉄筋コンクリート部材の、試験より求めた耐荷力は、健全な鉄筋コンクリート部材とほぼ同等となっている。これに対して、ASRを発症したコンクリートのコアサンプルの物性を用いたシミュレーションによる耐荷力は、大きく低下したものとなっている。このように、ASRを発症しても鉄筋コンクリート部材の実際の耐荷力は殆ど変わらないことが分かるが、これは、いわゆるケミカルプレストレスによるものと考えられている。   As shown in the figure, the load bearing capacity obtained from the test of the reinforced concrete member that developed ASR is almost the same as that of a sound reinforced concrete member. On the other hand, the load bearing capacity by the simulation using the physical properties of the concrete core sample that developed ASR is greatly reduced. Thus, although it turns out that the actual load bearing capacity of a reinforced concrete member hardly changes even if ASR develops, this is thought to be due to so-called chemical prestress.

図17は、このようなケミカルプレストレス状態の鉄筋コンクリート部材を模式的に示す図である。同図において、鉄筋コンクリート部材3のコンクリート3cがASRにより膨張すると、これに応じて鉄筋3dには矢印Dで示すような引張応力が生じる。これに対して、コンクリート3cには矢印Cで示すような圧縮応力が生じ、前記引張応力と釣り合うようになる。これが、いわゆるケミカルプレストレス状態である。この場合、コンクリート3cは鉄筋3dにより拘束された状態となっているので、ASRを発症しているにもかかわらず、その物性値はコアサンプルほど低下しない。なお、ケミカルプレストレスの値は、鉄筋量とコンクリートの膨張量に応じて変化すると考えられている。   FIG. 17 is a view schematically showing a reinforced concrete member in such a chemical prestressed state. In the figure, when the concrete 3c of the reinforced concrete member 3 is expanded by ASR, a tensile stress as indicated by an arrow D is generated in the reinforcing bar 3d. On the other hand, a compressive stress as indicated by an arrow C is generated in the concrete 3c and balances with the tensile stress. This is a so-called chemical prestress state. In this case, since the concrete 3c is in a state of being constrained by the reinforcing bar 3d, the physical property value thereof does not decrease as much as that of the core sample despite the occurrence of ASR. In addition, it is thought that the value of chemical prestress changes according to the amount of reinforcement and the amount of expansion of concrete.

以上のように、ASRを発症した鉄筋コンクリート構造物の構造解析を実施する場合に、従来のようにコアサンプルの物性値を用いて解析すると、実際の耐荷力より低い結果となる。従って、実際の耐荷力を得るためには、コアサンプルからコンクリートの物性値を決定するのではなく、鉄筋コンクリート部材そのものの状態におけるコンクリートの物性値を決定して、構造解析を行う必要がある。   As described above, when the structural analysis of a reinforced concrete structure that has developed ASR is performed using the physical property values of the core sample as in the past, the result is lower than the actual load bearing capacity. Therefore, in order to obtain the actual load bearing capacity, it is necessary to determine the physical property value of the concrete in the state of the reinforced concrete member itself and not perform the structural analysis, instead of determining the physical property value of the concrete from the core sample.

本発明は、このような問題点に鑑み、アルカリシリカ反応を発症した鉄筋コンクリート構造物について、構造解析に使用する物性値を精度良く求めることが可能な、鉄筋コンクリート構造物の物性値決定方法を提供することを目的とする。   In view of such problems, the present invention provides a method for determining a physical property value of a reinforced concrete structure that can accurately determine a physical property value used for structural analysis of a reinforced concrete structure that has developed an alkali silica reaction. For the purpose.

上記目的を達成するために、本発明では、鉄筋コンクリート部材の圧縮試験データから、健全な鉄筋コンクリート部材に対するアルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性比を求め、求めたその物性比に、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物の健全部分から取り出したコアサンプルの物性値を乗じて、前記鉄筋コンクリート構造物におけるアルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を決定する方法を行う。   In order to achieve the above object, in the present invention, a physical property ratio of a reinforced concrete member that has developed an alkali-aggregate reaction to a healthy reinforced concrete member is obtained from compression test data of the reinforced concrete member, and the obtained physical property ratio is subjected to structural analysis. A method of determining the physical property value of the reinforced concrete member that has developed an alkali-aggregate reaction in the reinforced concrete structure is performed by multiplying the physical property value of the core sample taken out from the sound portion of the target reinforced concrete structure.

或いは、アルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材及びそのコアサンプルの圧縮試験結果から、前記コアサンプルに対する前記鉄筋コンクリート部材の物性比を求め、求めたその物性比に、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物のアルカリ骨材反応を発症した部分から取り出したコアサンプルの物性値を乗じて、前記鉄筋コンクリート構造物におけるアルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を決定する方法を行う。   Alternatively, from a compression test result of a reinforced concrete member that has developed an alkali-aggregate reaction and its core sample, a physical property ratio of the reinforced concrete member to the core sample is obtained, and the obtained physical property ratio is subjected to structural analysis. The physical property value of the reinforced concrete member that has developed the alkali-aggregate reaction in the reinforced concrete structure is determined by multiplying the physical property value of the core sample taken from the portion that has developed the alkali-aggregate reaction.

また、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物の孔内載荷試験結果から、アルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を求め、上記最初の2つのうちいずれかの方法により求めた物性値と対比した上で、前記鉄筋コンクリート構造物におけるアルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を決定する方法を行う。   In addition, from the in-hole loading test result of the reinforced concrete structure to be subjected to the structural analysis, the physical property value of the reinforced concrete member that has developed an alkali-aggregate reaction is obtained, and the physical property value obtained by any one of the above two methods After the comparison, a method for determining a physical property value of the reinforced concrete member that has developed an alkali-aggregate reaction in the reinforced concrete structure is performed.

また、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物の非破壊試験データから、アルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を求め、上記最初の2つのうちいずれかの方法により求めた物性値と対比した上で、前記鉄筋コンクリート構造物におけるアルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を決定する方法を行う。   In addition, from the non-destructive test data of the reinforced concrete structure subject to structural analysis, the physical property value of the reinforced concrete member that has developed an alkali-aggregate reaction is obtained and compared with the physical property value obtained by one of the first two methods. Then, a method for determining the physical property value of the reinforced concrete member that has developed an alkali-aggregate reaction in the reinforced concrete structure is performed.

また、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物の部材加振試験結果と振動解析とを対比することにより、アルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を求め、更に上記最初の2つのうちいずれかの方法により求めた物性値と対比した上で、前記鉄筋コンクリート構造物におけるアルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を決定する方法を行う。   In addition, by comparing the member vibration test result of the reinforced concrete structure to be subjected to structural analysis with the vibration analysis, the physical property value of the reinforced concrete member that developed the alkali-aggregate reaction was obtained, and one of the above two A method of determining the physical property value of a reinforced concrete member that has developed an alkali-aggregate reaction in the reinforced concrete structure is performed after comparison with the physical property value obtained by such a method.

また、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物の常時微動測定結果と振動解析とを対比することにより、アルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材を含む前記鉄筋コンクリート構造物全体の物性値を求め、更に上記最初の2つのうちいずれかの方法により求めた物性値と対比した上で、前記鉄筋コンクリート構造物におけるアルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を決定する方法を行う。   Further, by comparing the microtremor measurement result and vibration analysis of the reinforced concrete structure to be subjected to the structural analysis, the physical property value of the entire reinforced concrete structure including the reinforced concrete member that has developed the alkali-aggregate reaction is obtained. After comparing with the physical property value obtained by any one of the first two methods, a method of determining the physical property value of the reinforced concrete member that has developed an alkali-aggregate reaction in the reinforced concrete structure is performed.

また、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物のアルカリ骨材反応を発症した部分から取り出したコアサンプルの3軸圧縮試験結果から、アルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を求め、上記最初の2つのうちいずれかの方法により求めた物性値と対比した上で、前記鉄筋コンクリート構造物におけるアルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を決定する方法を行う。   In addition, from the results of the triaxial compression test of the core sample taken from the portion where the alkali-aggregate reaction of the reinforced concrete structure to be subjected to the structural analysis was obtained, the physical property value of the reinforced concrete member that developed the alkali-aggregate reaction was obtained. The method of determining the physical property value of a reinforced concrete member that has developed an alkali-aggregate reaction in the reinforced concrete structure is performed after comparison with the physical property value obtained by one of the two methods.

また、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物のアルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材に対する静的載荷試験結果から、アルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を求め、上記最初の2つのうちいずれかの方法により求めた物性値と対比した上で、前記鉄筋コンクリート構造物におけるアルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を決定する方法を行う。   In addition, from the results of static loading tests on reinforced concrete members that have developed an alkali-aggregate reaction of a reinforced concrete structure subject to structural analysis, the physical property values of the reinforced concrete members that have developed an alkali-aggregate reaction are obtained. After comparing with the physical property value obtained by any of the methods, a method of determining the physical property value of the reinforced concrete member that has developed the alkali-aggregate reaction in the reinforced concrete structure is performed.

本発明によれば、アルカリシリカ反応を発症した鉄筋コンクリート構造物について、構造解析に使用する物性値を精度良く求めることが可能な、鉄筋コンクリート構造物の物性値決定方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the physical property value determination method of a reinforced concrete structure which can obtain | require the physical property value used for a structural analysis accurately about the reinforced concrete structure which developed alkali silica reaction can be provided.

具体的には、鉄筋コンクリート部材の圧縮試験データから、健全な鉄筋コンクリート部材に対するアルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性比を求め、求めたその物性比に、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物の健全部分から取り出したコアサンプルの物性値を乗じる方法を行うことにより、鉄筋コンクリート部材に関する既存の試験データから、アルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材中のコンクリートの物性値を直接求めるため、アルカリ骨材反応発症のコアサンプルから求めた実情と異なる物性値ではなく、ケミカルプレストレスを考慮した部材としてのコンクリートの物性値を求めることができる。   Specifically, from the compression test data of the reinforced concrete member, the physical property ratio of the reinforced concrete member that has developed an alkali-aggregate reaction to a healthy reinforced concrete member is obtained, and the obtained physical property ratio of the reinforced concrete structure subject to structural analysis is obtained. Alkali aggregate is used to directly determine the physical property values of concrete in reinforced concrete members that have developed an alkali-aggregate reaction from existing test data on reinforced concrete members by multiplying the physical property values of the core sample taken from the healthy part. The physical property value of the concrete as a member in consideration of chemical prestress can be obtained instead of the physical property value different from the actual situation obtained from the core sample of reaction onset.

或いは、アルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材及びそのコアサンプルの圧縮試験結果から、前記コアサンプルに対する前記鉄筋コンクリート部材の物性比を求め、求めたその物性比に、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物のアルカリ骨材反応を発症した部分から取り出したコアサンプルの物性値を乗じる方法を行うことにより、健全な部材を介さずに直接対象となるアルカリ骨材反応を発症した部材を用いるため、精度の良い物性値が求められる。   Alternatively, from a compression test result of a reinforced concrete member that has developed an alkali-aggregate reaction and its core sample, a physical property ratio of the reinforced concrete member to the core sample is obtained, and the obtained physical property ratio is subjected to structural analysis. By using a member that has developed an alkali-aggregate reaction directly without using a healthy member, by multiplying the physical property value of the core sample taken from the portion that has developed an alkali-aggregate reaction of Good physical property values are required.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施例では、鉄筋コンクリート部材に関する既存の圧縮試験データから、健全な鉄筋コンクリート部材に対するASRを発症した鉄筋コンクリート部材の物性比を、鉄筋比に応じて求める。そして、求めた物性比に、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物の健全部分から取り出したコアサンプルの物性値を乗じて、ASRを発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を決定する。   In a present Example, the physical property ratio of the reinforced concrete member which developed ASR with respect to a sound reinforced concrete member is calculated | required according to a reinforcing bar ratio from the existing compression test data regarding a reinforced concrete member. And the physical property value of the reinforced concrete member which developed ASR is determined by multiplying the obtained physical property ratio by the physical property value of the core sample taken from the sound portion of the reinforced concrete structure to be subjected to the structural analysis.

図1は、実施例1で適用される鉄筋コンクリート部材に関する圧縮試験の概要を模式的に示す図である。ここでは同図(a)に示すように、鉄筋コンクリートの部材サンプル4上下面に鉄筋が延設される方向に沿って矢印で示すような1軸の圧縮力を加える試験を行う。これは同図(b)に示すように、コンクリート4aと鉄筋4bをバネと見なして並列に接続したものを、床に縦に設置して上から矢印で示すように加重する構成としてモデル化される。このような圧縮試験結果のデータが、健全な鉄筋コンクリート部材及びASRを発症した鉄筋コンクリート部材各々について、以下に示す文献1〜文献3に開示されている。   FIG. 1 is a diagram schematically showing an outline of a compression test relating to a reinforced concrete member applied in Example 1. FIG. Here, as shown in FIG. 5A, a test is performed in which a uniaxial compressive force is applied as indicated by an arrow along the direction in which the reinforcing bars extend on the upper and lower surfaces of the reinforced concrete member sample 4. This is modeled as a configuration in which concrete 4a and rebar 4b are connected in parallel as a spring and are installed vertically on the floor and weighted as indicated by the arrow from above, as shown in FIG. The The data of such a compression test result is disclosed by the following literature 1-literature 3 about the sound reinforced concrete member and the reinforced concrete member which developed ASR, respectively.

文献1.小柳ら:「低鉄筋比のRC部材におけるASRの膨張拘束に関する研究」,セメントコンクリート論文集,NO.52
文献2.小柳ら:「ASRによって劣化したRCはり及び柱の力学挙動について」,コンクリート工学年次論文集,Vol.18,NO.1,1996
文献3.矢村ら:「ASRによる損傷に及ぼす鉄筋拘束の影響に関する研究」,材料,Vol.43,NO.491,pp970-975,Aug.1994
Reference 1. Koyanagi et al .: “Study on expansion restraint of ASR in RC members with low rebar ratio”, Papers on cement concrete, NO.52
Reference 2. Koyanagi et al. “Mechanical behavior of RC beams and columns deteriorated by ASR”, Annual report of concrete engineering, Vol.18, NO.1, 1996
Reference 3. Yamura et al: "Study on the effect of reinforcing steel bars on damage caused by ASR", Materials, Vol.43, NO.491, pp970-975, Aug.1994.

図2は、一例として或る鉄筋コンクリート部材のサンプルにおける荷重Pと変位δの関係を示すグラフである。同図に示すように、上記文献に開示されている試験結果(プロットで示す)にできるだけ一致するようにシミュレーションを行い(実線で示す)、このときのコンクリートの圧縮強度,弾性係数,圧縮歪みを求める。これは、健全な鉄筋コンクリート部材及びASRを発症した鉄筋コンクリート部材各々について行う。なお、鉄筋の物性値は既知とする。   FIG. 2 is a graph showing the relationship between the load P and the displacement δ in a sample of a certain reinforced concrete member as an example. As shown in the figure, a simulation was performed so as to match the test results (shown by plots) disclosed in the above literature as much as possible (shown by solid lines), and the compressive strength, elastic modulus, and compressive strain of the concrete at this time were Ask. This is done for each of the healthy reinforced concrete members and the reinforced concrete members that have developed ASR. Note that the physical property values of the reinforcing bars are known.

そして、求めた上記物性値に基づき、健全なコンクリートに対するASRを発症したコンクリートの物性比を、鉄筋比毎に算定する。ここで鉄筋比とは、上記のような圧縮力を受ける鉄筋コンクリート部材の断面全体に対する鉄筋の断面の面積比である。物性比の一つとして弾性係数比を求める式は以下のようになる。
α=試験EA/試験EN
但し、
α:或る鉄筋比pにおけるコンクリートの弾性係数比
試験EA:この鉄筋比pでのASRを発症した鉄筋コンクリート部材の圧縮試験結果より導かれるコンクリートの弾性係数
試験EN:この鉄筋比pでの健全な鉄筋コンクリート部材の圧縮試験結果より導かれるコンクリートの弾性係数
である。
And based on the calculated | required physical-property value, the physical-property ratio of the concrete which developed ASR with respect to sound concrete is calculated for every reinforcing bar ratio. Here, the reinforcing bar ratio is the area ratio of the cross section of the reinforcing bar to the entire cross section of the reinforced concrete member that receives the compressive force as described above. The equation for obtaining the elastic modulus ratio as one of the physical property ratios is as follows.
α = Test E A / Test E N
However,
α: Ratio of elastic modulus of concrete at a certain rebar ratio p
Test E A : Elastic modulus of concrete derived from compression test results of reinforced concrete members that developed ASR at this reinforcing bar ratio p
Test E N : It is the elastic modulus of concrete derived from the compression test result of a sound reinforced concrete member at this reinforcing bar ratio p.

図3は、或る鉄筋比pの鉄筋コンクリート部材におけるコンクリートの弾性係数比αを示すグラフであり、上記各文献に開示されているデータに基づき算定された値をそれぞれプロットしている。同図において、三角形印は文献1に基づく値、バツ印は文献2に基づく値、菱形印は文献3に基づく値をそれぞれ示している。このグラフより、破線で示す下限値から上限値までの帯域内の値を選定すれば、或る鉄筋比pにおけるおおよその弾性係数比αの値が得られる。同様にして、圧縮強度比,圧縮歪み比についても求める。   FIG. 3 is a graph showing the elastic modulus ratio α of concrete in a reinforced concrete member having a certain reinforcing bar ratio p, and plots the values calculated based on the data disclosed in the above documents. In the figure, a triangle mark indicates a value based on Document 1, a cross mark indicates a value based on Document 2, and a diamond mark indicates a value based on Document 3. From this graph, if a value in the band from the lower limit value to the upper limit value indicated by the broken line is selected, an approximate value of the elastic modulus ratio α at a certain reinforcing bar ratio p can be obtained. Similarly, the compression strength ratio and the compression strain ratio are obtained.

次に、以上のようにして求めた物性比を、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物(実機)の健全部分から取り出したコアサンプルの物性値に乗じて、構造解析に使用するコンクリートの物性値を決定する。物性値の一つとして弾性係数を求める式は以下のようになる。
実機EA=α×実機ENコア
但し、
実機EA:構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物のASRを発症した部分のコンクリートの弾性係数
実機ENコア:構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物の健全部分から取り出したコアサンプルの弾性係数
である。以上と同様にして、圧縮強度,圧縮歪みについても求める。
Next, by multiplying the physical property ratio obtained as described above by the physical property value of the core sample taken from the sound part of the reinforced concrete structure (actual machine) to be structurally analyzed, the physical property value of the concrete used for the structural analysis To decide. The equation for obtaining the elastic modulus as one of the physical property values is as follows.
Actual machine E A = α x Actual machine E N Core However,
Actual machine E A : Elastic modulus of concrete in the reinforced concrete structure subject to structural analysis
Actual E N Core: a modulus of elasticity of core samples taken from healthy portion subject to reinforced concrete structures of the structural analysis. In the same manner as described above, the compression strength and compression distortion are also obtained.

なお、健全部分のコンクリートの物性値は、
(コアサンプルの値)≒(部材の値)≒(真値)
と見なしている。これは、別途物性確認試験により確認しておくこととする。以上のようにして、対象となる鉄筋コンクリート構造物の構造解析に使用するコンクリートの物性値、即ち圧縮強度FC,弾性係数EC,圧縮歪みεCを決定する。
In addition, the physical property value of the concrete of the healthy part is
(Core sample value) ≒ (member value) ≒ (true value)
Is considered. This will be confirmed by a separate physical property confirmation test. As described above, the physical property values of the concrete used for the structural analysis of the target reinforced concrete structure, that is, the compressive strength F C , the elastic coefficient E C , and the compressive strain ε C are determined.

このように、本実施例によれば、鉄筋コンクリート部材に関する既存の試験データから、ASRを発症した鉄筋コンクリート部材中のコンクリートの物性値を直接求めるため、ASR発症のコアサンプルから求めた実情と異なる物性値ではなく、ケミカルプレストレスを考慮した部材としてのコンクリートの物性値を求めることができる。   Thus, according to the present Example, since the physical property value of the concrete in the reinforced concrete member which developed ASR was calculated | required directly from the existing test data regarding a reinforced concrete member, the physical property value different from the actual condition calculated | required from the core sample which developed ASR. Instead, the physical property value of the concrete as a member considering chemical prestress can be obtained.

本実施例では、ASRを発症した鉄筋コンクリート部材の模擬試験体に対し、その部材とコアサンプルについて物性確認試験を行い、得られた物性値を対比することによって、コアサンプルに対する部材の物性比を求める。そして、求めた物性比に、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物のASRを発症した部分から取り出したコアサンプルの物性値を乗じて、ASRを発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を決定する。   In this example, a physical property confirmation test is performed on a member and a core sample of a simulated specimen of a reinforced concrete member that has developed ASR, and the physical property value of the member with respect to the core sample is obtained by comparing the obtained physical property values. . And the physical property value of the reinforced concrete member which developed ASR is determined by multiplying the obtained physical property ratio by the physical property value of the core sample taken from the portion where ASR of the reinforced concrete structure to be subjected to the structural analysis.

具体的には、上記図1で示した方法と同様にして、模擬試験体としてのASRを発症した鉄筋コンクリート部材に関する圧縮試験を行い、そのデータからコンクリートの圧縮強度,弾性係数,圧縮歪みを求める。一方、上記図13(b)で示した方法と同様にして、模擬試験体としてのASRを発症した鉄筋コンクリート部材のコアサンプルに関する圧縮試験を行い、そのデータからコンクリートの圧縮強度,弾性係数,圧縮歪みを求める。   Specifically, in the same manner as the method shown in FIG. 1, a compression test is performed on a reinforced concrete member that has developed ASR as a simulated specimen, and the compressive strength, elastic modulus, and compressive strain of the concrete are obtained from the data. On the other hand, in the same manner as the method shown in FIG. 13 (b) above, a compression test on a core sample of a reinforced concrete member that developed ASR as a simulated test specimen was performed, and the compressive strength, elastic modulus, and compressive strain of the concrete were determined from the data. Ask for.

そして、求めた上記物性値に基づき、ASRを発症した鉄筋コンクリート部材のコアサンプルに対する、ASRを発症した鉄筋コンクリート部材中のコンクリートの物性比を算定する。物性比の一つとして弾性係数比を求める式は以下のようになる。
β=試験EA部材/試験EAコア
但し、
試験EA部材:ASRを発症した鉄筋コンクリート部材の圧縮試験結果より導かれるコンクリートの弾性係数
試験EAコア:ASRを発症した鉄筋コンクリート部材のコアサンプルの圧縮試験結果より導かれる弾性係数
である。
And based on the calculated | required physical-property value, the physical property ratio of the concrete in the reinforced concrete member which developed ASR with respect to the core sample of the reinforced concrete member which developed ASR is calculated. The equation for obtaining the elastic modulus ratio as one of the physical property ratios is as follows.
β = Test E A member / Test E A core
Test E A member: Elastic modulus of concrete derived from the compression test result of the reinforced concrete member that developed ASR Test E A core: The elastic modulus derived from the compression test result of the core sample of the reinforced concrete member that developed ASR.

次に、以上のようにして求めた物性比を、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物(実機)のASRが発症している部分から取り出したコアサンプルの物性値に乗じて、構造解析に使用するコンクリートの物性値を決定する。物性値の一つとして弾性係数を求める式は以下のようになる。
実機EA部材=β×実機EAコア
但し、
実機EA部材:構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物のASRを発症した部分のコンクリートの弾性係数
実機EAコア:構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物のASRを発症した部分から取り出したコアサンプルの弾性係数
である。以上と同様にして、圧縮強度,圧縮歪みについても求める。このようにして、対象となる鉄筋コンクリート構造物の構造解析に使用するコンクリートの物性値、即ち圧縮強度FC,弾性係数EC,圧縮歪みεCを決定する。
Next, the physical property ratio obtained as described above is used for structural analysis by multiplying the physical property value of the core sample taken from the part where the ASR of the reinforced concrete structure (actual machine) subject to structural analysis has occurred. Determine the physical properties of concrete to be used. The equation for obtaining the elastic modulus as one of the physical property values is as follows.
Actual machine E A member = β x Actual machine E A core However,
Actual E A member: elastic modulus of concrete ASR onset portion of subject to reinforced concrete structures structural analysis
Actual E A core: an elastic coefficient of the core samples taken from the onset portion of the ASR of the subject to reinforced concrete structures of the structural analysis. In the same manner as described above, the compression strength and compression distortion are also obtained. In this way, the physical property values of the concrete used for the structural analysis of the target reinforced concrete structure, that is, the compressive strength F C , the elastic coefficient E C , and the compressive strain ε C are determined.

このように、本実施例によれば、健全な部材を介さずに直接対象となるASRを発症した部材を用いるため、精度の良い物性値が求められる。但し、物性比の精度は圧縮試験を行う模擬試験体の数に応じて変化する。つまり、圧縮試験を多数行うほど物性比の精度は高くなる。また、模擬試験体の鉄筋比やASR時のコンクリートの膨張量をできるだけ実機にあわせる方が、高い精度が得られる。   Thus, according to the present embodiment, since a member that has developed ASR that is directly targeted without using a healthy member is used, an accurate physical property value is required. However, the accuracy of the physical property ratio varies depending on the number of mock specimens for which the compression test is performed. That is, as the number of compression tests is increased, the accuracy of the physical property ratio increases. In addition, higher accuracy can be obtained by matching the reinforcement ratio of the simulated specimen and the amount of expansion of the concrete during ASR to the actual machine as much as possible.

本実施例では、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物の孔内載荷試験を行い、直接にASRを発症したコンクリートの物性値(弾性係数)を求めて、実施例1や実施例2で求めた値と対比した上で、ASRを発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を決定する。   In this example, the in-hole loading test of the reinforced concrete structure to be subjected to the structural analysis was performed, and the physical property value (elastic coefficient) of the concrete that directly developed ASR was obtained, and obtained in Example 1 and Example 2. In comparison with the value, the physical property value of the reinforced concrete member that developed ASR is determined.

図4は、孔内載荷試験による測定概念図である。同図に示すように、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物である架台コンクリート5にボーリング孔5aを設け、その孔内に孔内載荷試験機6を挿入し、油圧装置7で発生した油圧により加圧し、孔径方向のコンクリートの変位を計測・制御部8で測定する。測定精度を高めるために、これを数回繰り返す。図5は、孔径方向のコンクリートの変位の様子を示す断面図である。   FIG. 4 is a conceptual diagram of measurement by an in-hole loading test. As shown in the figure, a boring hole 5a is provided in a gantry concrete 5 which is a reinforced concrete structure to be subjected to structural analysis, and an in-hole loading tester 6 is inserted into the hole, and hydraulic pressure generated by a hydraulic device 7 is used. Pressure is applied, and the displacement of the concrete in the hole diameter direction is measured by the measurement / control unit 8. This is repeated several times to increase the measurement accuracy. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state of displacement of concrete in the hole diameter direction.

コンクリートの弾性係数は、次式により求めることができる。
E=D・(1+ν)・ΔP/ΔD
但し、
D:孔壁の直径
ν:ポアソン比
ΔP:載荷圧力
ΔD:変位
である。
The elastic modulus of concrete can be obtained by the following equation.
E = D · (1 + ν) · ΔP / ΔD
However,
D: Diameter of the hole wall ν: Poisson's ratio ΔP: Loading pressure ΔD: Displacement.

このように、本実施例によれば、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物を試験して荷重−変位関係を取得し、その結果から直接にASRを発症したコンクリートの物性値(弾性係数)を求めるので、対象物そのものの物性値が求められる。そして、実施例1や実施例2と組み合わせて、精度の良い物性値を決定することができる。また、具体的には例えば、図6に示すように、上記図3のグラフに本実施例の測定結果に基づく弾性係数比の値(黒丸印で例示)を加え、実線で示す下限値から上限値までの帯域を狭めれば、精度を向上させることができる。   Thus, according to the present embodiment, the reinforced concrete structure to be subjected to the structural analysis is tested to obtain the load-displacement relationship, and the physical property value (elastic coefficient) of the concrete that has developed ASR directly from the result is obtained. Therefore, the physical property value of the object itself is obtained. Then, in combination with Example 1 or Example 2, it is possible to determine an accurate physical property value. Specifically, for example, as shown in FIG. 6, the value of the elastic modulus ratio (illustrated by a black circle) based on the measurement result of this example is added to the graph of FIG. If the band up to the value is narrowed, the accuracy can be improved.

但し、本実施例の方法は、模擬試験体を使用する場合等と比較して、載荷試験領域が非常に狭いので、局所的な影響を受けやすくなる。   However, the method of the present embodiment is more susceptible to local influence because the loading test area is very narrow compared to the case of using a simulated specimen.

本実施例では、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物の非破壊試験(衝撃弾性波法,超音波探査等)を行い、直接にASRを発症したコンクリートの物性値(弾性係数)を求めて、実施例1や実施例2で求めた値と対比した上で、ASRを発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を決定する。   In this example, a non-destructive test (impact elastic wave method, ultrasonic exploration, etc.) of a reinforced concrete structure to be subjected to structural analysis is performed, and a physical property value (elastic coefficient) of the concrete that directly develops ASR is obtained. After comparing with the values obtained in Example 1 and Example 2, the physical property value of the reinforced concrete member that developed ASR is determined.

図7は、衝撃弾性波法(検層法)による測定概念図である。同図に示すように、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物5にボーリング孔5aを設け、その孔内に加速度センサー9を固定し、孔口表面で例えばハンマー10の打撃により弾性波を発生させ、その伝播速度を測定する。また、部材断面を挟んだ位置に加速度センサーを取り付けて測定する透過法についても、検層法を行う位置近傍で実施し、比較を行う。なお、孔口付近に設けた11はトリガー用加速度センサーであり、また前記各加速度センサーにはチャージアンプ12が接続されている。さらに、チャージアンプ12にはメモリレコーダ13が接続されている。   FIG. 7 is a conceptual diagram of measurement by the shock elastic wave method (log logging method). As shown in the figure, a boring hole 5a is provided in a reinforced concrete structure 5 to be subjected to structural analysis, an acceleration sensor 9 is fixed in the hole, and an elastic wave is generated by striking, for example, a hammer 10 on the hole surface. Measure its propagation speed. In addition, a transmission method in which an acceleration sensor is attached at a position sandwiching a member cross section is measured in the vicinity of the position where the logging method is performed, and a comparison is made. In addition, 11 provided near the hole is a trigger acceleration sensor, and a charge amplifier 12 is connected to each acceleration sensor. Further, a memory recorder 13 is connected to the charge amplifier 12.

上述のように、コンクリート表面にハンマー等で打撃を与えた場合、弾性波が発生しコンクリート内を伝播する。この速度を計測することで動弾性係数を次式により求めることができる。
Vp=√{(E/ρ)・f(ν)}
f(ν)=(1−ν)/{(1+ν)(1−2ν)}
但し、
Vp:動弾性係数
E:弾性係数
ρ:密度
ν:ポアソン比
である。なお、動弾性係数と弾性係数の関係を、予め健全なコンクリートのコアサンプルより把握しておく。
As described above, when the concrete surface is hit with a hammer or the like, an elastic wave is generated and propagates in the concrete. By measuring this speed, the kinematic elastic coefficient can be obtained by the following equation.
Vp = √ {(E / ρ) · f (ν)}
f (ν) = (1−ν) / {(1 + ν) (1-2ν)}
However,
Vp: dynamic elastic modulus E: elastic coefficient ρ: density ν: Poisson's ratio. Note that the relationship between the dynamic elastic modulus and the elastic coefficient is previously grasped from a sound concrete core sample.

このように、本実施例によれば、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物を試験して弾性波伝播速度を取得し、その結果から直接にASRを発症したコンクリートの物性値(弾性係数)を求めるので、対象物そのものの物性値が求められる。そして、実施例1や実施例2と組み合わせて、精度の良い物性値を決定することができる。また、具体的には例えば、上記図6と同様にして、上記図3のグラフに本実施例の測定結果に基づく弾性係数比の値を加え、下限値から上限値までの帯域を狭めれば、精度を向上させることができる。   As described above, according to this example, the reinforced concrete structure to be subjected to the structural analysis is tested to obtain the elastic wave propagation velocity, and the physical property value (elastic coefficient) of the concrete that has developed ASR directly from the result is obtained. Therefore, the physical property value of the object itself is obtained. Then, in combination with Example 1 or Example 2, it is possible to determine an accurate physical property value. Specifically, for example, in the same manner as in FIG. 6, if the value of the elastic modulus ratio based on the measurement result of the present embodiment is added to the graph of FIG. 3, the band from the lower limit value to the upper limit value is narrowed. , Accuracy can be improved.

但し、本実施例の方法は、大断面部材においては弾性波が透過しにくくなるので不適当である。   However, the method of this embodiment is not appropriate because the elastic wave is less likely to be transmitted through the large-section member.

本実施例では、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物の部材加振試験を行って、その結果と振動解析とを対比することにより、対象構造物の部材レベルの物性値(弾性係数)を求め、更に実施例1や実施例2で求めた値と対比した上で、物性値を決定する。なお、具体的な手順については後述する。   In this example, a member vibration test of a reinforced concrete structure to be subjected to structural analysis is performed, and the result is compared with the vibration analysis to obtain a physical property value (elastic coefficient) of the target structure. Further, the physical property values are determined after comparing with the values obtained in Example 1 and Example 2. A specific procedure will be described later.

本実施例によれば、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物の部材の振動性状を把握し、振動解析と対比させることによって、対象とする部材レベルの物性値(弾性係数)そのものを求めることができる。そして、実施例1や実施例2と組み合わせて、精度良く物性値を決定することができる。但し、振動解析を介するため、境界条件のモデル化精度により物性値の精度も変化する。   According to the present embodiment, the physical property value (elastic coefficient) itself of the target member level can be obtained by grasping the vibration property of the member of the reinforced concrete structure to be subjected to the structural analysis and comparing it with the vibration analysis. it can. In combination with Example 1 or Example 2, the physical property value can be determined with high accuracy. However, since the vibration analysis is performed, the accuracy of the physical property value also changes depending on the modeling accuracy of the boundary condition.

本実施例では、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物の常時微動測定を行って、その結果と振動解析とを対比することにより、対象構造物の全体レベルの物性値(弾性係数)を求め、更に実施例1や実施例2で求めた値と対比した上で、物性値を決定する。なお、具体的な手順については後述する。   In this example, the microtremor measurement of the reinforced concrete structure to be subjected to the structural analysis is performed, and the physical property value (elastic coefficient) of the entire structure of the target structure is obtained by comparing the result with the vibration analysis. Furthermore, the physical property value is determined after comparing with the values obtained in Example 1 and Example 2. A specific procedure will be described later.

本実施例によれば、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物全体の振動性状を常時微動測定で把握し、振動解析と対比させることによって、対象とする全体レベルの物性値(弾性係数)そのものを求めることができる。そして、実施例1や実施例2と組み合わせて、精度良く物性値を決定することができる。但し、振動解析を介するため、境界条件のモデル化精度により物性値の精度も変化する。   According to this embodiment, the vibration properties of the entire reinforced concrete structure to be subjected to structural analysis are always grasped by microtremor measurement, and compared with the vibration analysis, the physical property value (elastic coefficient) of the target overall level itself is obtained. Can be sought. In combination with Example 1 or Example 2, the physical property value can be determined with high accuracy. However, since the vibration analysis is performed, the accuracy of the physical property value also changes depending on the modeling accuracy of the boundary condition.

また、具体的には例えば、上記図6と同様にして、上記図3のグラフに実施例5や実施例6の推定結果に基づく弾性係数比の値を加え、下限値から上限値までの帯域を狭めれば、精度を向上させることができる。   Specifically, for example, in the same manner as in FIG. 6, the value of the elastic coefficient ratio based on the estimation results of Example 5 and Example 6 is added to the graph of FIG. 3, and the band from the lower limit value to the upper limit value is added. If the width is narrowed, the accuracy can be improved.

図8は、上記実施例5及び実施例6における、対象構造物の物性値を求める手順を示すフローチャートである。なお、同図において、梁とは対象構造物の部材を例示したものであり、架台とは対象構造物全体をイメージしたものである。   FIG. 8 is a flowchart showing a procedure for obtaining the physical property value of the target structure in the fifth and sixth embodiments. In the figure, the beam is an example of a member of the target structure, and the gantry is an image of the entire target structure.

まず、ステップS5において、架台コンクリートの弾性係数の設定を行う。これは、設計に用いた値並びに、コアサンプル試験による推定値及び非破壊試験による推定値を用いて設定するものである。次に、シミュレーション解析のために、設定した弾性係数に基づき、ステップS10において、対象構造物についての初期モデルの設定を行う。   First, in step S5, the elastic modulus of the gantry concrete is set. This is set using the values used in the design, the estimated values from the core sample test, and the estimated values from the nondestructive test. Next, for simulation analysis, based on the set elastic coefficient, an initial model for the target structure is set in step S10.

続いて、実施例5では、ステップS15において、部材レベルに着目した評価としての周波数応答解析を行い、これにより梁の固有振動数及び梁の固有振動モードを求める。一方、振動試験として、ステップS20において、対象構造物の梁に振動を加える起振機試験を行い、これにより梁の固有振動数及び梁の固有振動モードを求める。   Subsequently, in Example 5, in step S15, a frequency response analysis is performed as an evaluation focusing on the member level, thereby obtaining the natural frequency of the beam and the natural vibration mode of the beam. On the other hand, as a vibration test, in step S20, an exciter test for applying vibration to the beam of the target structure is performed, thereby obtaining the natural frequency of the beam and the natural vibration mode of the beam.

また、実施例6では、ステップS15において、架台全体に着目した評価としての固有値解析を行い、これにより架台の固有振動数及び架台の固有振動モードを求める。一方、振動試験として、ステップS20において、対象構造物に加速度センサー等を取り付けて常時微動測定を行い、これにより架台の固有振動数及び架台の固有振動モードを求める。   In Example 6, in step S15, eigenvalue analysis is performed as an evaluation focusing on the entire gantry, thereby obtaining the natural frequency of the gantry and the natural vibration mode of the gantry. On the other hand, as a vibration test, in step S20, an accelerometer or the like is attached to the target structure, and fine movement measurement is performed constantly, thereby obtaining the natural frequency of the gantry and the natural vibration mode of the gantry.

そして、ステップS25において、シミュレーション解析により求めた値と振動試験により求めた値が一致しているか否かを判定し、一致していればステップS30へと移行し、実弾性係数の推定値を求める。一致していなければステップS35へと移行し、弾性係数調整のため、対象構造物についての修正モデルの設定を行って、ステップS15に戻る。   In step S25, it is determined whether or not the value obtained by the simulation analysis matches the value obtained by the vibration test. If they match, the process proceeds to step S30 to obtain the estimated value of the actual elastic modulus. . If they do not match, the process proceeds to step S35, a correction model for the target structure is set for adjusting the elastic coefficient, and the process returns to step S15.

本実施例では、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物のASRを発症した部分のコアサンプルに対して、3軸圧縮試験を実施して、対象構造物の物性値を求め、実施例1や実施例2で求めた値と対比した上で、物性値を決定する。   In this example, a triaxial compression test is performed on a core sample of a reinforced concrete structure subject to structural analysis, and the physical property value of the target structure is obtained. The physical property value is determined after comparing with the value obtained in Example 2.

図9は、このようなコアサンプルの概要を模式的に示す図である。同図(a)に示すように、例えば対象となる柱や梁等の鉄筋コンクリート構造物1から、ASRを発症したコンクリートのみの部分を円柱状に抜き取るいわゆるコア抜きを行い、抜き取った円柱状の部分をコアサンプル2とする。そして、同図(b)に示すように、円柱状のコアサンプル2の上下面に矢印Eで示すような1軸の圧縮力を加え、更に側面に矢印Fで示すような圧縮力を均等に加えて、結果として全面に等圧の圧縮力を加える試験を行う。   FIG. 9 is a diagram schematically showing an outline of such a core sample. As shown in FIG. 2A, for example, a so-called core removal is performed by extracting a portion of only concrete having ASR from a reinforced concrete structure 1 such as a target column or beam into a columnar shape, and then extracting the columnar portion. Is core sample 2. Then, as shown in FIG. 4B, a uniaxial compressive force as indicated by an arrow E is applied to the upper and lower surfaces of the cylindrical core sample 2, and a compressive force as indicated by an arrow F is evenly applied to the side surface. In addition, as a result, a test is performed in which a compressive force of equal pressure is applied to the entire surface.

図10は、このようなコアサンプルの圧縮試験結果の一例を模式的に示すグラフである。同図では横軸に歪み(ε)、縦軸に応力(σ)を取っている。同図はASRを発症したコンクリートから抜き取ったコアサンプルの物性を示している。これにより、直接にASRを発症したコンクリートの物性値を求めて、実施例1や実施例2で求めた値と対比した上で、ASRを発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を決定する。   FIG. 10 is a graph schematically showing an example of the compression test result of such a core sample. In the figure, the horizontal axis represents strain (ε) and the vertical axis represents stress (σ). The figure shows the physical properties of the core sample extracted from the concrete that developed ASR. Thus, the physical property value of the concrete that has developed ASR is directly obtained and compared with the values obtained in Example 1 and Example 2, and then the physical property value of the reinforced concrete member that has developed ASR is determined.

本実施例によれば、対象構造物から抜き取ったコアサンプルを3軸圧縮試験することにより、ASRを発症した鉄筋コンクリート部材の、鉄筋による拘束効果を模擬した試験を行うことができるので、得られた荷重−変位関係から対象とする部材の物性値そのものを求めることができる。そして、実施例1や実施例2と組み合わせて、精度良く物性値を決定することができる。但し、対象構造物の鉄筋による拘束状態をできるだけ模擬した試験を行う必要がある。   According to the present example, a three-axis compression test was performed on the core sample extracted from the target structure, so that a test simulating the restraining effect of the reinforced concrete member that developed ASR can be performed. The physical property value itself of the target member can be obtained from the load-displacement relationship. In combination with Example 1 or Example 2, the physical property value can be determined with high accuracy. However, it is necessary to conduct a test that simulates the restraint state of the target structure by reinforcing bars as much as possible.

本実施例では、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物のASRを発症した部材に対して、静的載荷試験を実施して、対象構造物の物性値を求め、実施例1や実施例2で求めた値と対比した上で、物性値を決定する。   In the present embodiment, a static loading test is performed on a member that has developed ASR of a reinforced concrete structure to be subjected to structural analysis, and a physical property value of the target structure is obtained. The physical property value is determined after comparing with the obtained value.

図11は、このような鉄筋コンクリート部材の静的載荷試験の様子を模式的に示す図である。同図に示すように、例えば対象構造物の梁状部分であるASRを発症した鉄筋コンクリート部材3の両端を支持して、矢印で示すように中央付近の2箇所に加重し、4点曲げ試験を行う。図12は、このような鉄筋コンクリート部材の静的載荷試験結果の一例を模式的に示すグラフである。同図では横軸に歪み(ε)、縦軸に応力(σ)を取っている。   FIG. 11 is a diagram schematically showing a state of a static loading test of such a reinforced concrete member. As shown in the figure, for example, both ends of a reinforced concrete member 3 that has developed ASR, which is a beam-like portion of the target structure, is supported and weighted at two locations near the center as indicated by arrows, and a four-point bending test is performed. Do. FIG. 12 is a graph schematically showing an example of a static loading test result of such a reinforced concrete member. In the figure, the horizontal axis represents strain (ε) and the vertical axis represents stress (σ).

同図はASRを発症した鉄筋コンクリート部材の、上記試験より求めた特性を示している。これにより、直接にASRを発症したコンクリートの物性値を求めて、実施例1や実施例2で求めた値と対比した上で、ASRを発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を決定する。   The figure shows the characteristics obtained from the above test of the reinforced concrete member that developed ASR. Thus, the physical property value of the concrete that has developed ASR is directly obtained and compared with the values obtained in Example 1 and Example 2, and then the physical property value of the reinforced concrete member that has developed ASR is determined.

本実施例によれば、対象構造物の部材を直接試験することにより、その部材の荷重−変位関係が得られるので、その結果から物性値を求めることができる。そして、実施例1や実施例2と組み合わせて、精度良く物性値を決定することができる。但し、対象構造物に損傷を与える恐れがあるので、部材の弾性範囲内(図12の実線部分)で試験を行う必要がある。   According to the present embodiment, since the load-displacement relationship of the member can be obtained by directly testing the member of the target structure, the physical property value can be obtained from the result. In combination with Example 1 or Example 2, the physical property value can be determined with high accuracy. However, since there is a possibility of damaging the target structure, it is necessary to perform a test within the elastic range of the member (the solid line portion in FIG. 12).

また、具体的には例えば、上記図6と同様にして、上記図3のグラフに実施例7や実施例8の試験結果に基づく弾性係数比の値を加え、下限値から上限値までの帯域を狭めれば、精度を向上させることができる。ここでは弾性係数比のみならず、圧縮強度比及び圧縮歪み比についても同様の処理を行うことができる。   Specifically, for example, in the same manner as in FIG. 6, the value of the elastic modulus ratio based on the test results of Example 7 and Example 8 is added to the graph of FIG. 3, and the band from the lower limit value to the upper limit value is added. If the width is narrowed, the accuracy can be improved. Here, not only the elastic modulus ratio but also the compressive strength ratio and the compressive strain ratio can be processed similarly.

本発明は、鉄筋コンクリート以外のコンクリート構造物にも適用可能であり、またアルカリシリカ反応以外のアルカリ骨材反応を発症したコンクリートにも適用可能である。   The present invention can also be applied to concrete structures other than reinforced concrete, and also to concrete that has developed an alkali aggregate reaction other than the alkali silica reaction.

鉄筋コンクリート部材に関する圧縮試験の概要を模式的に示す図。The figure which shows typically the outline | summary of the compression test regarding a reinforced concrete member. 鉄筋コンクリート部材のサンプルにおける荷重と変位の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the load and displacement in the sample of a reinforced concrete member. 鉄筋コンクリート部材におけるコンクリートの弾性係数比を示すグラフ。The graph which shows the elastic modulus ratio of the concrete in a reinforced concrete member. 孔内載荷試験による測定概念図。The conceptual diagram of a measurement by a loading test in a hole. 孔径方向のコンクリートの変位の様子を示す断面図。Sectional drawing which shows the mode of the displacement of the concrete of a hole diameter direction. 図3に実施例3の測定結果に基づく弾性係数比の値を加えた図。The figure which added the value of the elastic modulus ratio based on the measurement result of Example 3 to FIG. 衝撃弾性波法(検層法)による測定概念図。The measurement conceptual diagram by the impact elastic wave method (log logging method). 対象構造物の物性値を求める手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure which calculates | requires the physical-property value of a target structure. 実施例におけるコアサンプルの概要を模式的に示す図。The figure which shows the outline | summary of the core sample in an Example typically. 実施例におけるコアサンプルの圧縮試験結果の一例を模式的に示すグラフ。The graph which shows typically an example of the compression test result of the core sample in an Example. 鉄筋コンクリート部材の静的載荷試験の様子を模式的に示す図。The figure which shows typically the mode of the static loading test of a reinforced concrete member. 鉄筋コンクリート部材の静的載荷試験結果の一例を模式的に示すグラフ。The graph which shows typically an example of the static loading test result of a reinforced concrete member. 従来例におけるコアサンプルの概要を模式的に示す図。The figure which shows the outline | summary of the core sample in a prior art example typically. 従来例におけるコアサンプルの圧縮試験結果の一例を模式的に示すグラフ。The graph which shows typically an example of the compression test result of the core sample in a prior art example. 鉄筋コンクリート部材の耐荷重試験の様子を模式的に示す図。The figure which shows typically the mode of the load bearing test of a reinforced concrete member. 鉄筋コンクリート部材の耐荷力に関する特性の一例を模式的に示すグラフ。The graph which shows typically an example of the characteristic regarding the load bearing capacity of a reinforced concrete member. ケミカルプレストレス状態の鉄筋コンクリート部材を模式的に示す図。The figure which shows typically the reinforced concrete member of a chemical pre-stress state.

符号の説明Explanation of symbols

1 鉄筋コンクリート構造物
2 コアサンプル
3 鉄筋コンクリート部材
4 部材サンプル
5 架台コンクリート
6 孔内載荷試験機
7 油圧装置
8 計測・制御部
9 加速度センサー
10 ハンマー
11 トリガー用加速度センサー
12 チャージアンプ
13 メモリレコーダ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reinforced concrete structure 2 Core sample 3 Reinforced concrete member 4 Member sample 5 Mounting concrete 6 In-hole loading tester 7 Hydraulic device 8 Measurement / control part 9 Acceleration sensor 10 Hammer 11 Acceleration sensor for trigger 12 Charge amplifier 13 Memory recorder

Claims (8)

鉄筋コンクリート部材の圧縮試験データから、健全な鉄筋コンクリート部材に対するアルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性比を求め、求めたその物性比に、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物の健全部分から取り出したコアサンプルの物性値を乗じて、前記鉄筋コンクリート構造物におけるアルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を決定することを特徴とする鉄筋コンクリート構造物の物性値決定方法。   From the compression test data of the reinforced concrete member, the physical property ratio of the reinforced concrete member that developed the alkali-aggregate reaction to the sound reinforced concrete member was obtained, and the obtained physical property ratio was taken out from the healthy part of the reinforced concrete structure that is the object of structural analysis A property value determination method for a reinforced concrete structure, wherein the property value of a reinforced concrete member that has developed an alkali-aggregate reaction in the reinforced concrete structure is determined by multiplying the property value of the core sample. アルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材及びそのコアサンプルの圧縮試験結果から、前記コアサンプルに対する前記鉄筋コンクリート部材の物性比を求め、求めたその物性比に、構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物のアルカリ骨材反応を発症した部分から取り出したコアサンプルの物性値を乗じて、前記鉄筋コンクリート構造物におけるアルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を決定することを特徴とする鉄筋コンクリート構造物の物性値決定方法。   The physical property ratio of the reinforced concrete member to the core sample is obtained from the compression test result of the reinforced concrete member that has developed an alkali-aggregate reaction and the core sample, and the obtained property ratio is used to determine the alkalinity of the reinforced concrete structure to be subjected to structural analysis. The physical property value of the reinforced concrete structure is characterized by determining the physical property value of the reinforced concrete member that has developed the alkali aggregate reaction in the reinforced concrete structure by multiplying the physical property value of the core sample taken from the portion that has developed the aggregate reaction. Decision method. 構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物の孔内載荷試験結果から、アルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を求め、請求項1又は請求項2の方法により求めた物性値と対比した上で、前記鉄筋コンクリート構造物におけるアルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を決定することを特徴とする鉄筋コンクリート構造物の物性値決定方法。   The physical property value of a reinforced concrete member that has developed an alkali-aggregate reaction is obtained from the in-hole loading test result of a reinforced concrete structure that is the object of structural analysis, and is compared with the physical property value obtained by the method of claim 1 or claim 2 A method of determining a physical property value of a reinforced concrete structure, comprising determining a physical property value of a reinforced concrete member that has developed an alkali-aggregate reaction in the reinforced concrete structure. 構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物の非破壊試験データから、アルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を求め、請求項1又は請求項2の方法により求めた物性値と対比した上で、前記鉄筋コンクリート構造物におけるアルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を決定することを特徴とする鉄筋コンクリート構造物の物性値決定方法。   From the non-destructive test data of the reinforced concrete structure to be subjected to structural analysis, the physical property value of the reinforced concrete member that has developed an alkali-aggregate reaction is obtained and compared with the physical property value obtained by the method of claim 1 or claim 2. A method for determining a physical property value of a reinforced concrete structure, comprising determining a physical property value of a reinforced concrete member that has developed an alkali-aggregate reaction in the reinforced concrete structure. 構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物の部材加振試験結果と振動解析とを対比することにより、アルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を求め、更に請求項1又は請求項2の方法により求めた物性値と対比した上で、前記鉄筋コンクリート構造物におけるアルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を決定することを特徴とする鉄筋コンクリート構造物の物性値決定方法。   The physical property value of the reinforced concrete member that has developed an alkali-aggregate reaction is obtained by comparing the member vibration test result of the reinforced concrete structure to be subjected to the structural analysis with the vibration analysis. A method for determining a physical property value of a reinforced concrete structure, wherein the physical property value of a reinforced concrete member that has developed an alkali-aggregate reaction in the reinforced concrete structure is determined in comparison with the physical property value obtained by the above. 構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物の常時微動測定結果と振動解析とを対比することにより、アルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材を含む前記鉄筋コンクリート構造物全体の物性値を求め、更に請求項1又は請求項2の方法により求めた物性値と対比した上で、前記鉄筋コンクリート構造物におけるアルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を決定することを特徴とする鉄筋コンクリート構造物の物性値決定方法。   The physical property value of the whole reinforced concrete structure including the reinforced concrete member that has developed an alkali-aggregate reaction is obtained by comparing the microtremor measurement result of the reinforced concrete structure to be subjected to the structural analysis with the vibration analysis, and further, claim 1 Or the physical property value determination method of the reinforced concrete structure characterized by determining the physical property value of the reinforced concrete member which developed the alkali-aggregate reaction in the said reinforced concrete structure after contrasting with the physical property value calculated | required by the method of Claim 2. . 構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物のアルカリ骨材反応を発症した部分から取り出したコアサンプルの3軸圧縮試験結果から、アルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を求め、請求項1又は請求項2の方法により求めた物性値と対比した上で、前記鉄筋コンクリート構造物におけるアルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を決定することを特徴とする鉄筋コンクリート構造物の物性値決定方法。   A physical property value of a reinforced concrete member that has developed an alkali-aggregate reaction is obtained from a triaxial compression test result of a core sample taken from a portion that has developed an alkali-aggregate reaction of a reinforced concrete structure to be subjected to structural analysis. A method for determining a physical property value of a reinforced concrete structure, wherein the physical property value of a reinforced concrete member that has developed an alkali-aggregate reaction in the reinforced concrete structure is determined in comparison with the physical property value obtained by the method of claim 2. 構造解析の対象となる鉄筋コンクリート構造物のアルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材に対する静的載荷試験結果から、アルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を求め、請求項1又は請求項2の方法により求めた物性値と対比した上で、前記鉄筋コンクリート構造物におけるアルカリ骨材反応を発症した鉄筋コンクリート部材の物性値を決定することを特徴とする鉄筋コンクリート構造物の物性値決定方法。   The physical property value of a reinforced concrete member that has developed an alkali-aggregate reaction is obtained from a static loading test result on a reinforced concrete member that has developed an alkali-aggregate reaction of a reinforced concrete structure that is subject to structural analysis. A method for determining a physical property value of a reinforced concrete structure, wherein the physical property value of a reinforced concrete member that has developed an alkali-aggregate reaction in the reinforced concrete structure is determined in comparison with the physical property value obtained by the method.
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