スペックルパターン干渉法によるコンクリートの硬化・劣化過程の動的全視野ひずみ計測

使用散斑干涉仪对混凝土硬化和劣化过程进行动态全场应变测量

• 批准号: 14655164
• 负责人: 松田 浩
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14655164/
• 关键词: 電子スペックルパターン干渉法; 非接触ひずみ計測; 全視野ひずみ計測; コンクリート硬化過程; コンクリート劣化過程; スペックルパターン干渉法; コンクリート劣化・硬化過程

電子スペックルパターン干渉(ESPI)計測法により、コンクリートの硬化過程および劣化過程におけるひずみ分布の推移を観察し、本研究の目的である光学的手法による非接触・全視野ひずみ計測の有効性を確認することができた。以下に本研究で実施した研究実績の概要を記述する。1.無筋コンクリートの三点曲げ試験を実施し、ESPI計測によりひび割れ発生から破壊に至るまでのひずみ分布の推移を観察することができ、コンクリートのひび割れ発生後の挙動を精度よく計測することができることを確認した。2.スパン40cmの鉄筋コンクリート部材を製作し、せん断スパンと有効高さの比(a/d)を変化させて四点曲げ試験を実施し、曲げひび割れから斜めせん断ひび割れの発生、破壊に至るまでの破壊過程におけるひずみ分布の推移を詳細に観察した。曲げひび割れ発生後、斜めひび割れが発生する際のひずみ集中、最終的な破壊に至るときの圧縮縁のコンクリート部のひずみ集中、破壊形式パターンによりひずみ分布の推移状態が変化することなどを観察することができ、今後のRC梁のせん断挙動特性に関する研究方法に目途が立った。3.新旧コンクリートの打継部表面粗度と付着せん断特性を明らかにすることを目的として、まず、数種の表面粗さを有するコンクリートの表面粗度を三次元計測装置で計測し、得られた形状計測データを用いていくつかの粗度定量化手法を用いて定量化を行った。さらに傾斜せん断試験と曲げ試験を実施し、得られた付着強度データと粗度の定量値との相関関係を調べた。その結果、曲げ試験では表面積の増加率、傾斜せん断試験では平均深さによる粗度定量値に付着強度との相関が大きいことが認められた。4.自己収縮特性が大きいレジンコンクリートの打設直後から硬化するまでのひずみ分布の推移をESPI計測により観察した。コンクリートの硬化過程のように材齢とともに強度発現が変化するような場合にも本計測の有効性を確認することができた。

采用电子散斑干涉仪（ESPI）测量方法，观察了混凝土硬化和劣化过程中应变分布的转变，证实了光学方法非接触式、全场应变测量的有效性，这就是我们的目的我能够做到这一点。以下是本研究中进行的研究结果的概述。 1.通过对无筋混凝土进行三点弯曲试验，可以使用ESPI测量来观察从裂纹萌生到断裂的应变分布的转变，并且可以准确测量裂纹萌生后混凝土的行为I。确认可以做到。 2、制作跨度为40cm的钢筋混凝土构件，通过改变剪跨与有效高度之比（a/d）进行四点弯曲试验，结果从弯曲裂缝到斜剪裂缝详细观察了断裂过程中应变分布的演变。观察弯曲裂缝发生后出现斜裂缝时的应变集中，最终破坏发生时压缩边缘混凝土部分的应变集中，以及应变分布如何根据破坏类型模式而变化，从而确定未来的研究方法。 RC梁的剪切行为特征已经变得清晰。 3、为了明确新旧混凝土接缝的表面粗糙度和粘附剪切特性，我们首先使用三维测量装置测量了几种表面粗糙度的混凝土的表面粗糙度，并对几种粗糙度进行了量化。使用获得的形状测量数据的量化方法。此外，进行倾斜剪切试验和弯曲试验，研究所得的接合强度数据与粗糙度定量值之间的相关性。结果发现，弯曲试验中的表面积增加率和基于倾斜剪切试验中的平均深度的粗糙度定量值与结合强度之间存在很强的相关性。 4.树脂混凝土具有较大的自收缩性，通过ESPI测量观察其从浇筑后直至硬化的应变分布。即使在强度发展随年龄变化的情况下（例如在混凝土硬化过程中），我们也能够确认该测量的有效性。

项目成果

松田 浩: "スペックル干渉法による鋼部材の非接触全視野ひずみ計測"鋼構造年次論文報告集. Vol.11. 519-524 (2003)

Hiroshi Matsuda：“使用散斑干涉测量法对钢构件进行非接触式全场应变测量”钢结构年度论文报告，第 11 卷，519-524 (2003)。

林山豊: "異種材料で補強されたRCはりの非線形FEM解析"平成14年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集. 第1分冊. A540-A541 (2003)

Yutaka Hayashiyama：“不同材料加固的 RC 梁的非线性 FEM 分析”2002 年日本土木工程师学会西部分会研究报告摘要第 1 卷。A540-A541 (2003)。

牧野 高平: "コンクリートの表面粗度と付着特性に関する研究"平成15年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集. 第1分冊. A430-A431 (2004)

Takahira Makino：“混凝土表面粗糙度和粘合性能的研究”2003年日本土木工程师学会西分部研究报告摘要第1卷。A430-A431（2004年）。

松田 浩: "コンクリート打継部のせん断付着性状に関する研究"土木学会第58回年次学術講演会概要集. CD-ROM. (2003)

松田浩：《混凝土接缝剪切粘合性能研究》第 58 届日本土木工程师学会学术年会摘要（2003 年）。

崎村 陽介: "異種材料で補強されたRC構造物の3次元FEM解析"平成15年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集. 第1分冊. A496-A491 (2004)

Yosuke Sakimura：“不同材料增强的 RC 结构的 3D FEM 分析”2003 年日本土木工程师学会西部分会研究报告摘要第 1 卷。A496-A491 (2004)。