破壊力学に基づいた高耐久性コンクリート構造物のひびわれ進展予知技術の開発

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05650438
• Research Institution: KUMAMOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 大津 政康 熊本大学, 工学部, 教授 (80109016)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村上 聖 熊本大学, 工学部, 助教授 (80182088)
• Keywords: 破壊力学 / 高耐久性コンクリート構造物 / ひびわれ / アコースティック・エミッション / 境界要素法

Research Abstract

コンクリート製の2次元平面モデルの破壊実験を実施し、ひび割れ進展過程の観察とデータ分析により、進展予測の可能性を検討した。この成果により、ひび割れの発生は引張クラックが先行し、せん断クラックが追随することが明らかになった。この時、クラックの運動方向は固有ベクトルの方向として決定されることより、引張クラックの段その後に形成されるひび割れの位置と方向を決定可能なことが認められた。
破壊力学理論に基づいたBEM解析の有効性が確認されたことより、特に、ひび割れ進展予知に有効と判断された任意方向へ進展するひび割れ解析ソフトウエアの実用性をモデル実験との比較により検討することにした。
実際にひび割れ進展予知法として実用化をはかる場合に、AE逆解析法については、求められたひび割れの種類および方向について信頼性が問題となった。そこで、SiGMA解析法の適用後に後処理解析を行って、信頼できるデータのみを抽出する方法を検討した。次ぎに、高耐久性コンクリート構造物のひび割れ進展と設計に関連して、繊維補強コンクリートの破壊力学的な特性を明かにし、高い靭性を有する引張軟化挙動を考慮した構造物の設計手法について検討した。そして、まとめとして、これらを考慮したBEM解析によるひび割れ進展予知の妥当性を検討した。

Research Products

• [Publications] M.Ohtsu and A.H.Chahrour: "Boundary Element Techniques in the Simulation of Concrete Fracture" Modelling,Computation and Analysis in Fracture Mechanics. 285-306 (1994)
• [Publications] M.Shigeishi and M.Ohtsu: "Observation of Mixed-Mode Fracture Mecahnics by SiGMA-2D" Journal of Acoustic Emission. 11. 57-63 (1994)
• [Publications] 村上聖・浦野登志雄・三井宣之・西沢輝美: "繊維補強コンクリートの破壊力学特性に関する研究" コンクリート工学論文集. 5. 1-9 (1994)
• [Publications] A.H.Chahrour and M.Ohtsu: "Crack Growth Prediction in Scaled-Down Model of Concrete Gravitv Dam" Theoretical and Applied Fracture Mechanics. 21. 29-40 (1994)
• [Publications] 大津政康: "AEモーメントテンソル解析におけるSiGMAコードの後処理解析に関する研究" 非破壊検査. 43. 776-782 (1994)
• [Publications] 村上聖・三井宣之・浦野登志雄: "鋼繊維補強コンクリートの力学特性に及ぼす調合因子の相互作用" セメント・コンクリート論文集. 48. 636-641 (1994)
• [Publications] 大津政康(分担執筆): "現場技術者のためのAE技術の応用" アイピーシー, 509 (1994)