2018 Fiscal Year Annual Research Report
Basic study on versatile damage evaluation method for structure based on the optical measurement technique
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17K14766
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| Research Institution | Hokkaido Research Organization |
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Principal Investigator |
齊藤 隆典 地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 建築研究本部北方建築総合研究所, 研究職員 (90586497)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 光学的変形計測 / 非接触計測 / デジタル画像解析 / 位相限定相関法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、計測対象の構成材料や変形状態に依存しない汎用的な光学的変形計測法を開発し、その計測精度の検証を行うことである。この目的に沿って本研究では、[1]現状の計測法の精度検証と問題点の確認、[2]画像解析法の改良、[3]汎用的変形計測法の開発を順次遂行した。研究期間内における研究実績は以下のとおりである。
[1]現状の計測法の精度検証と問題点の確認：研究代表者がこれまでに開発した光学的変形計測法を用いて、現状の精度検証とするコンクリートや鋼材、木材等の主要建築材料の計測実験を行った。計測結果の検討より、本計測法が接触型計測法とほぼ同精度を持つことを確認するとともに、変形により回転変位が増加する場合には光学的計測が不能となる場合があることを確認した。
[2]画像解析法の改良：計測上の問題点を解決するため、画像解析法の改良（RIPOC法・サブセット画像更新法の導入）を行った。要素実験を対象とした計測結果の検討から、変形に回転変位を含む場合についても本計測法が適用可能であることを確認した。また、有限要素解析等で一般に用いられるアイソパラメトリック要素を画像解析法に導入し、ひずみ計算の高精度化を図った。
[3] 汎用的変形計測法の開発：部材レベルで計測精度を検証するため、CFRP補強RC梁部材やCLT梁部材を対象に計測実験を行った。これらの計測結果より、本計測法が計測ターゲット不要で、弾性時から終局時に至るまでの部材変形を高精度に計測可能であることを確認した。また、対象のひずみ分布を可視化することで、CFRP補強法の違いによる部材変形の抑制効果やCLT梁層内のローリングシア破壊の進展を視覚的に捉えることができた。汎用性の観点から、本計測法は市販のデジタルカメラ使用を基本に構築しており、接触型計測法では困難な部材の損傷・破壊メカニズムを簡便かつ詳細に検討できる可能性を示した。
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