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Stress Estimation Method in Concrete by Ultrasonic Wave

Research Project

Project/Area Number 17K06515
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Civil engineering materials/Construction/Construction management
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

OHNO Kentaro  首都大学東京, 都市環境科学研究科, 助教 (80571918)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsコンクリート / 応力推定 / 超音波速度変化率 / 作用応力比 / 粗骨材 / モルタル / 相互相関 / 載荷方向 / 載荷軸直角方向 / 作用応力 / 超音波法
Outline of Final Research Achievements

Introduced compressive stress in prestressed concrete members decreases with time, because concrete has some characteristics such as creep and dry shrinkage. Therefore, a demand for a stress estimation method in prestressed concrete member has emerged. Current stress estimation methods involve destructive action on a part of concrete.
In this study, stress estimation method in concrete by using ultrasonic wave method is investigated in a laboratory. In the experiment, column concrete specimens were prepared, then ultrasonic wave method were applied to these specimens under the compressive stress. The relation between the compressive stress change and the variation of ultrasonic velocity was investigated. As a result, linear relations of velocity variation and compressive stress ratio were clearly observed during loading state. The applied stress in concrete can be estimated by employing the variation of ultrasonic velocity propagated to the loading direction.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

プレストレストコンクリート(PC)構造は,PC鋼材の緊張によりコンクリートに圧縮応力を導入し,比較的大きなスパンの橋梁などに使用されている。ところが,様々な要因により導入プレストレスが減少するなど,供用中のPC橋の安全性が危惧されるところである。このような状況下において,PC部材の残留応力推定が重要であるが,現在実用化されている技術は,部材の一部破壊を伴うものであり,完全非破壊による応力推定手法の確立が望まれている。したがって,本研究で得られる成果は,非破壊でコンクリートの応力を推定する基礎的検討として重要な意義がある。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] 伝搬方向の異なる超音波の速度変化率を用いたコンクリートの応力推定手法の基礎検討2019

    • Author(s)
      永田昂大,大野健太郎,篠崎裕生,野並優二
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 41 Pages: 1805-1810

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] コンクリートの応力と超音波速度変化率の関係に及ぼす鉄筋の影響2019

    • Author(s)
      永田昂大,大野健太郎,上野敦,宇治公隆,篠崎裕生,玉置一清,野並優二,湯浅香織
    • Organizer
      令和元年度土木学会全国大会大74回年次学術講演会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] コンクリートの応力と超音波速度および速度変化率の関係2019

    • Author(s)
      永田昂大,大野健太郎,宇治公隆,上野敦,篠崎裕生,玉置一清,野並優二,湯浅香織
    • Organizer
      第22回アコースティック・エミッション総合コンファレンス
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] コンクリートの作用応力と超音波速度変化率に関する基礎的検討2018

    • Author(s)
      森拓未,大野健太郎,宇治公隆,上野敦,篠崎裕生,玉置一清,野並優二
    • Organizer
      土木学会第73回年次学術講演会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] The relation between applied stress and ultrasonic velocity variation in concrete under uniaxial compressive stress2018

    • Author(s)
      Kentaro OHNO, Kimitaka UJI, Atsushi UENO, Hiroo SHINOZAKI, Kazukiyo TAMAKI and Yuji NONAMI
    • Organizer
      24th International Acoustic Emission Symposium (IAES)
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] コンクリートの作用応力と超音波速度変化率に関する基礎的検討2018

    • Author(s)
      森拓未、大野健太郎、宇治公隆、上野敦、篠崎裕生、玉置一清、野並優二
    • Organizer
      土木学会第73回年次学術講演会
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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