2017 Fiscal Year Annual Research Report
Damage Propagation Model of Reinforced Concrete Member considering the Loading Ratio
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15K06283
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高橋 典之 東北大学, 工学研究科, 准教授 (60401270)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梶原 浩一 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 兵庫耐震工学研究センター, 総括主任研究員 (10450256)
土佐内 優介 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 兵庫耐震工学研究センター, 特別技術員 (10737597) [Withdrawn]
長江 拓也 名古屋大学, 減災連携研究センター, 准教授 (90402932)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 載荷速度 / 損傷量 / ひずみ分布 / ひび割れ進展 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，鉄筋コンクリート部材の損傷量進展過程における載荷速度の影響を評価することを目的として，静的載荷および動的載荷を受ける鉄筋コンクリート実大部分架構の加振実験を防災科学技術研究所・大型耐震実験施設の振動台を用いて実施した。その際，4Kビデオカメラの複数台同期計測によるデジタル画像を取得し，画像処理手法により総ひび割れ長さと最大ひび割れ幅を損傷量データとした算出するとともに，動画を用いた画像相関法（DIC）によるひずみ計測を実施した。実験で得られた損傷量データに基づき，DIC計測結果からは，コンクリート表面のひずみとひび割れ幅（曲げ／せん断）との関係を導き出し，初発ひび割れと既発ひび割れをまたぐ後発ひび割れとでは表面ひずみとひび割れ幅の関係においてばらつきが異なることを確認した。また，部材変形法を用いた断面解析によるひび割れ進展過程の簡易推定手法の開発において，載荷速度の違いが損傷量に与える影響を検討し，ひずみ速度による材料強度の上昇を考慮するだけでなく，特に曲げひび割れでは材軸方向の（主筋の）ひずみ分布の影響を考慮することが重要であることを明らかにした。具体的には，既往の研究で提案されている「平均ひび割れ発生間隔」は塑性化領域での話であり，弾性域でのひび割れ発生間隔は「平均ひび割れ発生間隔」の2n倍であること，静的載荷では主筋の塑性化域が材軸方向に進展しやすいのに対し動的載荷では危険断面付近のみが集中的に塑性化する傾向にあることを，損傷量進展モデルに組み込むことで損傷量の推定精度が向上することを明らかにした。
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[Journal Article] Optical and Acoustic Techniques for Crack Monitoring in RC Building Structures2017
Author(s)
Watanabe, T., Yanase, T., Takahashi, N., Ogata, Y., Sakurai, M., and Kobayashi, J.
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Journal Title
Proc. of the Fourth Conference on Smart Monitoring, Assessment and Rehabilitation of Civil Structures
Volume: 1
Pages: ID:45
Peer Reviewed
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