非接触全視野ひずみ計測技術を用いたASR劣化によるRC鉄筋破断メカニズムの解明

使用非接触式全场应变测量技术阐明 ASR 劣化导致的 RC 钢筋断裂机制

• 批准号: 18760338
• 负责人: 合田 寛基
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760338/
• 关键词: ASR; 鉄筋破断; デジタル画像相関法; 非接触全視野ひずみ計測; アルカリ骨材反応; 異形鉄筋; ひずみ分布

本研究は,アルカリ骨材反応による鉄筋破断メカニズムについて,非接触全視野計測法の1つであるデジタル画像相関法を活用し,連続的にその劣化現象を捉えて評価を試みるものである.本年度は,FEMへのモデル化ならびに鉄筋とコンクリート間の付着が鉄筋破断に及ぼす影響について実験的に検証した.異形鉄筋を配筋したコンクリートがASRによって膨張する際の鉄筋-コンクリート間の付着特性について実験を行い,膨張初期ではコンクリートの静弾性係数が大きく膨張の進行が遅いこと,膨張ゲルやひび割れの発生にともなう静弾性係数の低下によって異形鉄筋が受け持ちASRの引張力が増加することが明らかとなった.また,膨張が4000μに達するまで鉄筋-コンクリート間の付着が保持されることが明らかとなった.異形鉄筋の曲げ加工時において,節の形状が凸形状に近い異形鉄筋の節前方が節後方よりも大きな局所ひずみを生じていることが明らかとなった.また,FEMへのモデル化に際しては,異形鉄筋と鉄筋曲げ加工機との間の境界条件を明らかにすることにより,従来のFEMモデルよりもさらに実験結果を反映した成果が得られることが判明し,デジタル画像相関法が逆解析手法として有用であることが確認された.以上より,RC鉄筋の破断は鉄筋とコンクリート間の付着が十分な環境下で,曲げ加工により局所ひずみが卓越し脆性化した鉄筋節基部にASRの膨張による曲げ戻し力が作用し,加工硬化した同部に著大な曲げ戻し力が作用することが原因で発生することが明らかとなった.

In this research, we will use the non-contact full-field measurement method and the digital portrait correlation method to detect and evaluate the deterioration of the connection. During the year, the FEM was tested for the presence of cracks in steel bars and the effects of cracks on steel bars. In the initial stage of expansion, the static coefficient of expansion increases, and the static coefficient of expansion decreases. The expansion is 4000 μ m, and the tension is 4000 μ m. The shape of the joint is convex. The shape of the joint is convex. The boundary conditions between FEM and steel bar bending machine are clearly defined. The results of FEM and steel bar bending machine are reflected. The results are obtained. The inverse analysis method is useful. In the above, RC steel bar fracture is caused by the bending force acting on the expansion of the steel bar joint base due to the excellent embrittlement of the steel bar joint in the bending process, and the large bending force acting on the same part due to the work hardening.

项目成果

デジタル画像相関法を用いた曲げ加工鋼材のひずみ計測

利用数字图像相关法测量弯曲钢材的应变

• 发表时间: 2007
• 期刊: 土木学会第62回年次学術講演会講演概要集 62(掲載決定)
• 作者: 興梠 展朗;合田 寛基;他;原田 哲夫;興梠 展朗;合田 寛基
• 通讯作者: 合田 寛基

ASR膨張による鉄筋曲げ加工部での破断に関する実験的研究

ASR膨胀引起钢筋弯曲部位断裂的试验研究

• 发表时间: 2007
• 期刊: コンクリート年次論文集 29
• 作者: 原田 哲夫;合田 寛基;他
• 通讯作者: 他

ASR模擬供試体による鉄筋損傷進展評価

使用 ASR 模拟试件评估钢筋损伤进展

• 发表时间: 2008
• 期刊: コンクリート工学年次論文集 29巻
• 作者: 村田裕志;二羽淳一郎;川口哲生;Sivaleepunth;C.;兵藤彦次;幸左 賢二・川島 恭志・合田 寛基・興梠 展朗;幸左 賢二・久利 良夫・川島 恭志・三浦 正嗣;興梠 展朗・幸左 賢二・合田 寛基・五十嵐 弘行
• 通讯作者: 興梠 展朗・幸左 賢二・合田 寛基・五十嵐 弘行