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2007 年度 実績報告書

統合的画像解析によるコンクリート構造物の破壊進展挙動の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19206050
研究機関東京工業大学

研究代表者

二羽 淳一郎  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (60164638)

研究分担者 三木 朋広  神戸大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30401540)
キーワード画像解析 / リアルタイム / デジタルカメラ / コンクリート / ひずみ分布 / ひび割れ進展 / 破壊モード / 破壊予測
研究概要

平成19年度は、デジタルカメラ1台を用いて、リアルタイムでコンクリート供試体の対象領域全体のひずみ評価が可能な非接触画像解析システムを構築した。すなわち、コンクリート供試体表面に設けたターゲットを撮影したデジタル画像から、ひずみを算出する一連の作業を、オンラインかつリアルタイムに行うことを可能とするシステムを開発した。これによって、実験中にコンクリート供試体に生じているひずみ分布を把握することが可能となった。具体的には以下のような手法である。
コンクリート供試体に設置したターゲットを各荷重レベルで撮影する。この画像を2次元化し、ターゲットを節点として認識させる。節点の重心を抽出し、その座標を評価する。それを用い、無載荷時のターゲットの座標との差から節点変位ベクトルを算出する。この節点変位ベクトルを有する任意の有限要素から、要素内のひずみを計算し、コンクリート供試体の対象領域全体に対するひずみ分布を求めた。19年度に購入した画像取込ソフト、ひずみ解析ソフト、ビューアソフトを使用し、これら一連の作業を自動的に行うシステムを完成させた。この結果、リアルタイムに、コンクリート供試体の対象領域のひずみ分布を直接、目視により確認することを可能とした。
この結果、従来は、ひずみゲージによって、局所的で離散的にしか把握できなかった、コンクリート供試体表面のひずみを2次元的に、また視覚的に把握できるようになった。このことは、コンクリート構造物、あるいはコンクリート構造部材が破壊する際に、どのような破壊モードによって破壊に至るかを、直感的に判断することを可能とするものであって、コンクリート構造分野におけるひび割れ進展や破壊予測に関する研究の進歩発展に大いに寄与するものといえる。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2007

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件)

  • [雑誌論文] 再生骨材を用いたコンクリートのひび割れ進展挙動に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      野間康隆、三木朋広、河野克哉、二羽淳一郎
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集 Vol.29,No.2

      ページ: 397-402

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 画像解析によるコンクリートの局所的圧縮破壊領域の同定2007

    • 著者名/発表者名
      阪本陽一、三木朋広、二羽淳一郎
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集 Vol.29,No.3

      ページ: 43-48

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Predicting the Shear Crack Location in RC Beams with Random Cracks Using the Crack Density Parameter2007

    • 著者名/発表者名
      Toma, I.O., Miki, T., Niwa, J.
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集 Vol.29,No.3

      ページ: 673-678

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shear Behavior of Doubly Reinforced Concrete Beams with and without Steel Fibers Affected by Distributed Cracks2007

    • 著者名/発表者名
      Toma, I.O., Miki, T., Niwa, J.
    • 雑誌名

      土木学会論文集E Vol.63,No.4

      ページ: 590-607

    • 査読あり

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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