大型構造部材を対像とした低サイクル疲労パラメータ計測システムの開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11555121
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 舘石 和雄 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80227107)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 魚本 健人 東京大学, 国際・産学共同研究センター, 教授 (80114396)
• Keywords: 低サイクル疲労 / ひずみ / 画像計測 / コンクリート充填鋼管 / ステレオビジュン

Research Abstract

本研究では,構造部材をモデル化した比較的大型の鋼製試験体に対して適用可能な低サイクル疲労パラメータ計測システムの開発を行った.低サイクル疲労挙動は鋼材に生じるひずみによって推定できることから,ひずみゲージに変わる新たなひずみ測定システムを開発した.本システムの特徴は,大変形にも追随でき座屈など板の面外変形にも対応できるよう非接触の計測システムであること,および,き裂発生点を特定できなくても適用できるよう広範囲な領域の測定を一度に行えるシステムであることである.具体的には以下のような研究成果が得られた.
1.準リアルタイムひずみ計測システムの開発
デジタルステレオビジョンを基にした画像計測の手法により,ほぼリアルタイムでひずみ計測が行えるシステムを開発した.問題となるのは,ステレオグラフィーに用いる2枚のデジタル写真の相関をとり,載荷中の測定対象点の移動を自動的に検出するためのアルゴリズムの開発であるが,本研究では既往の形状認識技術に改良を加えることによりそれを実現した.
2.大型試験体への適用
コンクリート充填鋼管柱をモデル化した大型試験体に対して本システムの適用を行った.本システムにより,部材の破壊点となる位置でのひずみ挙動,き裂の発生・進展挙動を明らかにすることができた,部材の断面形状,外力特性を変化させ,実験を行うことにより,それらが局部的なひずみ発生挙動の違いを明らかにし,さらに低サイクル疲労き裂の発生挙動との関係についても基礎的な考察を行った.

Research Products

• [Publications] K.Tateishi and K.Murata: "Strain Behavior of Concrete Filled Steel Tube Members under Cyclic Loading"The Seventh East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering & Construction. 949-954 (1999)
• [Publications] K.Tateishi,T.Saito and K.Murata : "Low Cycle Fatigue of Concrete Filled Steel Tube Members"Structural Failure and Plasticity (IMPLAST2000). 679-684 (2000)
• [Publications] 斉藤智也,舘石和雄: "CFT部材の鋼管のひずみ挙動に関する考察"コンクリート工学年次論文集. Vol.22,No.3. 1045-1050 (2000)