アコースティック・エミッション法の波形解析によるコンクリート破壊機能の解明

通过声发射法波形分析阐明混凝土失效函数

基本信息

批准号：
08J08467
负责人：
大野健太郎
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University (2009)Kumamoto University (2008)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

コンクリート構造物の維持管理を合理的に行うために,構造物の状態を的確に把握することが重要であり,特に,ひび割れの進展状況を把握することは,その後の補修・補強工事の時期を決定する上で重要な項目となる.コンクリートのひび割れ監視は,アコースティック・エミッション(AE)法により定量的に評価可能であり,さらにひび割れ識別(引張型,せん断型)を行うことができる.(社)日本建材産業協会によれば,ひび割れ識別はAEパラメータ解析(RA値と平均周波数の関係)により識別可能とされている.しかし,RA値と平均周波数の比率に関する指標は未だ明確に示されていない現状にある.一方,AE波形解析のSiGMA解析は,弾性波動論に基づいて理論的にひび割れの種類を識別可能である.本研究では,AE波動の基礎理論に基づいたSiGMA解析結果とAEパラメータ解析結果を比較・検討することにより,RA値と平均周波数の比率決定について考察を行った.その結果,ひび割れ進展速度が比較的速いコンクリートの載荷試験では,RA値と平均周波数の比率を1:50に,鉄筋腐食によるコンクリートのひび割れなどのひび割れ進展速度が緩やかな場合には1:80にすることでSiGMA解析のひび割れ識別結果と一致することが明らかとなった.これは,載荷試験の場合に検出されるAE波の特徴が,鉄筋腐食起因のコンクリートひび割れ形成時のAE波と比較して,平均周波数が低く,立上り時間が長いAE信号を多く含んでいるためであり,実構造物においてAEパラメータ解析を適用しひび割れ識別を行う際には,ひび割れ発生原因を事前に把握することが重要であると考えられる.ただし,限られた供試体数,試験条件からの結果であるため,更なるデータの蓄積が今後必要であると考えられる.

为了合理地维护和管理混凝土结构，准确了解结构的状况非常重要，特别是了解裂缝的进展情况对于确定后续修复和加固工作的时间非常重要。可以使用声发射（AE）方法对混凝土裂缝监测进行定量评估，还可以进行裂缝识别（拉伸型、剪切型））日本制造的建筑材料。根据行业协会的说法，可以通过AE参数分析（RA值与平均频率之间的关系）来识别裂缝。但另一方面，关于RA值与平均频率之比的指标尚未明确显示。 SiGMA分析AE波形分析可以从理论上识别基于弹性波理论的裂纹类型。本研究将SiGMA分析结果与基于AE波基本理论的AE参数分析结果进行比较和分析。通过本研究，我们考虑了RA值与平均频率之比的确定。因此，在裂纹扩展速率较快的混凝土加载试验中，RA值与平均频率之比为RA 值与平均频率的比值设置为 1:50，在裂纹扩展速度较慢的情况下，例如混凝土因波浪而出现裂纹。这是因为它包含许多平均频率较低且上升时间比混凝土因钢筋腐蚀而形成裂缝时出现的声发射波更长的声发射信号。在识别裂缝时，了解裂缝发生的原因被认为很重要。然而，由于结果是基于有限数量的样本和测试条件，因此认为未来需要积累更多数据。