Development of load estimation and life time prediction method for highway bridge deck RC and PC slabs

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20H02223
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 佐藤 靖彦 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60261327)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 疲労 / 十字型供試体

Outline of Annual Research Achievements

１．一眼レフカメラと後処理解析ソフトを用いた床版の面内方向変位の計測法を確立した．実際の橋梁においてサンプリングモアレ法を用いた計測を行い，床版の局所的な面内変位の可視化・定量化手法を見出した．さらに，その手法による評価結果と従来の損傷度評価の指標である床版ひび割れとの相関を明らかにした．
２．新たに考案した十字型RC試験体を用いた疲労試験は，二軸応力場の疲労性状を把握することができる試験方法であることを明らかにした．疲労荷重下での損傷過程は，①斜めひび割れが圧縮域に進展することによる水平ひび割れの形成，②水平ひび割れ上部のコンクリート圧縮域で圧縮疲労破壊の発生，③斜めひび割れ面で押し抜かれることによる疲労破壊，に分けて考えることができる．すなわち，実際の床版で観察されている破壊形式に類似した損傷を再現することができた．さらに，本実験で得られた二軸圧縮疲労強度の考察を通じて，Hsuらの提案する二軸圧縮疲労強度式と大きく異なること，Hsuらの実験では応力を正しく評価できていない可能性があること，最大応力が小さな範囲の二軸応力下のコンクリートの疲労寿命は，一軸の疲労寿命より短くなる可能性があることを明らかにした．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2軸圧縮場の疲労試験に成功したことは大きな成果である．遅れていた検討を進めることができたためおおむね順調に進展していると判断した．

Strategy for Future Research Activity

今年度得られた知見を疲労寿命予測式に反映させることで想定する全ての破壊形式を扱えるようにする．また，モアレ解析に基づく損傷度の評価結果と疲労寿命予測式との結合を行う．