光学的二次元変形測定手法による鉄筋コンクリ-トの力学的挙動の解明

使用光学二维变形测量方法阐明钢筋混凝土的力学行为

基本信息

批准号：
02650332
负责人：
上田多門
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

(1)レ-ザ-スペックル法により、せん断補強鉄筋の無い梁のせん断ひびわれでの変位を測定した。一方、観察されたせん断ひびわれをディスクリ-トなクラックとして与え、非線形有限要素解析を行い、実験結果と比較した。その結果以下の点が明らかになった。せん断ひびわれでの変位は、ひびわれ先端とひびわれが引張鉄筋と交差する点との間の梁の高さの半分くらいのところで最大になる。せん断ひびわれでのすべり変位は、ひびわれ先端の近傍でも観察され、いわゆるひびわれでの引張軟化領域はごく限られた範囲でしか見られない。すべり変位と幅との比は、荷重の増加とともに大きくなり、せん断ひびわれのほとんどの領域で生じていると考えられる骨材のかみ合わせ作用による伝達応力(ひびわれ方向のせん断応力、ひびわれ直角方向の圧縮応力)も増大する。梁の破壊形式は、せん断圧縮破壊であったが、これは、最大曲げモ-メント区間の圧縮部のコンクリ-トの圧壊が原因てあることが有限要素解析でも明らかになった。有限要素解析によるせん断ひびわれでの変位は、レ-ザ-スペックル法により測定された変位と概ね一致していた。有限要素解析に於て仮定するひびわれでの力の伝達モデル、付着モデルは、ともにせん断ひびわれでの変位に大きく影響を与えるが、梁の破壊荷重には小さな影響しか与えない。これは、ひびわれで伝達される応力の大きさがその付近のコンクリ-ト中を流れる圧縮応力の大きさより小さく、せん断スパン内のコンクリ-トの応力の流れに大きな影響を与えていないことによるものと考えられた。(2)現在、せん断補強鉄筋の付着性状をパラメ-タとした梁の曲げせん断試験を終えたところであり、繰り返し載荷時の梁のせん断抵抗機構を、レ-ザ-スペックル法を用いたせん断ひびわれ変位、コンクリ-トひずみの測定を通じて解析しているところである。

（1）通过激光斑点方法测量没有剪切钢筋钢筋的梁的位移。另一方面，对观察到的剪切裂纹作为离散裂纹，进行非线性有限元分析，并与实验结果进行比较。结果揭示了以下几个点：剪切裂纹处的位移最大化，大约是裂纹尖端之间的梁高度的一半，而裂缝相交的点相交的点。还观察到剪切裂纹中的滑移位移在裂缝的尖端附近，裂缝中所谓的拉伸软化区域只能在非常有限的范围内看到。由于聚集体的网络作用，透射应力（在裂纹方向沿裂纹方向沿裂纹方向沿裂纹方向沿裂纹方向的剪切应力，压缩应力）增加的宽度之比随着骨料的网状作用而增加，这被认为是在剪切裂纹的大多数区域中发生的，也会增加。梁故障的类型是剪切压缩骨折，有限元分析表明，这是由于最大弯曲动量部分的压缩部分中混凝土崩溃引起的。通过有限元分析在剪切裂纹时的位移通常与通过激光斑点法测得的位移一致。在有限元分析中假定的力转移和附着模型对剪切裂纹中的位移都有显着影响，但仅对梁的断裂负荷影响很小。这之所以认为是因为裂纹传递的应力的大小小于流过附近混凝土的压缩应力的大小，并且不会显着影响剪切跨度内混凝土的应力流。（2）现在，我们已经完成了具有剪切钢筋作为参数的剪切钢筋的粘附特性的弯曲剪切测试，并且通过使用激光斑点方法测量剪切裂纹位移和混凝土菌株，可以分析重复载荷过程中梁的剪切电阻机制。