2009-2010

2009-2010
Compression strain by Image Analysis
メンバー
職員
教授
助教
秘書
二羽 淳一郎
松本 浩嗣
中島 典子
メンバー
学生
D2
Kabir Shakya
M2
山本 亜沙実
藤枝 智子
Nguyen Dinh Hung
Tantipidok Patarapol Jongvivatsakul Pitcha
梁田 真広
米花 萌
メンバー
学生
M1
岩永 崇志
Puvanai Wirojjanapirom
小村 知美
酒井 舞
榊原 直輝
渡邊 祥庸
森 誠
Phon Chhorvoin
B4
はじめに
計画
設計
施工
維持管理
解体
経済性
安全性
使用性
簡素化
品質管理
耐久性
リサイクル
コンクリート構造物の一生
工学的な検討が，コンクリ
工学的な検討が
コンクリートの
トの
一生の各段階で要求される．
研究テーマ概観
計画
設計
施工
維持管理
1. 設計基準への
挑戦
柱－はり接合部の設計
円形断面はりのせん断
設計の高度化
ウェブ圧縮破壊予測式
の提案
繊維補強コンクリ トはり
繊維補強コンクリートはり
のせん断耐荷式の構築
逆対称曲げを受けるRC
はりの設計手法の確立
偏断面RCはりのせん断
設計
2 新構造形式の提案
2.新構造形式の提案
外ケーブルを用いたセグメント
型PCはりの提案
解体
4.損傷構造物の評価
と保全
3.新材料の適用
画像解析によるｺﾝｸﾘｰﾄ構
造物の損傷の可視化と評価
超高強度繊維補強ｺﾝ
ｸﾘｰﾄによる補強
鉄筋腐食を有するｺﾝｸﾘ ﾄ
鉄筋腐食を有するｺﾝｸﾘｰﾄ
構造物の力学性状と補修
高靭性セメント複合材
料の自己治癒特性
鋼繊維混入PCはり
のせん断耐荷力
高靭性ｾﾒﾝﾄ複合材料
による永久型枠の開発
5.長期荷重を受ける
長期荷重を受ける
コンクリート
AE計測を活用したｺﾝｸﾘｰﾄ
の圧縮クリープ機構の解明
縮クリ
機構 解明
AE計測を活用したｺﾝｸﾘｰﾄ
の圧縮クリープ機構の解明
コンクリートの一生，特に設計
に
～維持管理に関わる研究を展開
円形断面部材のせん断設計の高度化
【 設計基準への挑戦】
【1.
設計基準
挑戦】
コンクリート構造物のせん断
コンクリ
ト構造物のせん断
破壊
⇒急激な破壊
急激な破壊
人命の損失と経済的
ダメ ジが大きい
ダメージが大きい。
せん断破壊による円形断面橋脚の倒壊
（兵庫県南部沖地震，1995年）
円形断面はりの載荷実験
形断 はり 載荷実験
実験値と計算値の比
16
1.6
精度の良
い予測式
1.4
1.2
式の提案
1.0
0.8
現在の設計基準
新しい提案式
06
0.6
0.4
0
0.1 0.2 0.3 0.4
せん断補強筋比（％）
設計の
合 化
合理化
ｳｪﾌﾞ圧縮破壊に対する設計式の提案
【 設計基準への挑戦】
【1.
設計基準
挑戦】
材料の高強度化⇒断面の薄肉化
強度
薄
ｳｪﾌﾞ
ｳｪﾌﾞ圧縮破壊の危険性大
現在の設計基準(土木学会)
破壊荷重 = 1.25f'c1/2bwd
精度の点で難(安全側)
土木学会式
1.5
2.0
Author
Placas et al.
Rangan
1.5
p
p
1.0
Author
A
th
Placas et al.
Rangan
0.5
0.0
0
60
120
180
コンクリートの圧縮強度[MPa]
高強度はりのｳｪﾌﾞ圧縮破壊試験
実験値と計算値の比
実験値と計算値の比
2.0
1.0
0.5
提案式
0.0
0
60
120
180
コンクリートの圧縮強度[MPa]
予測式の高度化に成功
外ｹｰﾌﾞﾙを用いたｾｸﾞﾒﾝﾄ型PCはり
【2 新構造形式の提案】
【2.
ﾌﾟﾚｽﾄﾚｽによる緊張力
ｺﾝｸﾘｰﾄのｾｸﾞﾒﾝﾄ
（工場で作製）
外ｹｰﾌﾞﾙ
• 低コスト
低
ト
• 建設期間を短縮
• 点検が容易
C
L
V
Segmental joint
SJ05
-10
-8
-6
-4
-2
2
0
(MPa)
実験供試体の設計図(CAD)
有限要素解析による破壊シミュレーション
有限要素解析による破壊シミュレ
ション
実験と数値解析の両方の側面から検討
超高強度繊維補強ｺﾝｸﾘｰﾄによる補強
【3 新材料の適用】
【3.
超高強度繊維補強ｺﾝｸﾘｰﾄ
強度繊
強
ﾘ
圧縮強度
=200 N/mm2超
普
普通ｺﾝｸﾘｰﾄ
ﾘ
圧縮強度
=約30 N/mm2
300 mm
RCはりの側面に接着
着
RCはり
アンカーボルト
175 mm
パネル状に成型
エポキシ樹脂
ポキシ樹脂
載荷実験
UFCパネル
画像解析による損傷の可視化と評価
【4 損傷構造物の評価と保全】
【4.
ｺﾝﾋ ｭｰﾀによ
ｺﾝﾋﾟｭｰﾀによ
る自動処理
LED ライト
撮影画像
供試体
デジタル
カメラ
節点抽出
格子の生成
ひずみ分布
の計算
リアルタイム画像解析システム
腐食構造物の力学性能と補修方法の開発
【4 損傷構造物の評価と保全】
【4.
埋戻し
腐食の生成
（電食試験）
コンクリート中の
鉄筋腐食
⇒安全性や美観な
どに悪影響
ｱﾝﾎﾞﾝﾄﾞ処理
ｱﾝﾎ
ﾝﾄ 処理
ｱﾝﾎﾞﾝﾄﾞ区間
損傷部の除去
タイドアーチ機構の発現を
タイドア
チ機構の発現を
意図的に利用
断面修復(従来工法)とｱﾝﾎ ﾝﾄ 処理を
断面修復(従来工法)とｱﾝﾎﾞﾝﾄﾞ処理を
組み合わせた補修方法を考案
AE計測を活用したｸﾘｰﾌﾟ機構の解明
コンクリートのクリープ
コンクリ
トのクリ プ
時間の
経過
構造物の長期性能に影響
クリープひずみ
荷重ﾚﾍﾞﾙ大
てこ式引張クリープ
試験機の開発
【5 長期荷重を受けるコンクリート】
【5.
長期荷重を受ける ンクリ ト】
支点
試験体
AEｾﾝｻｰ
ウ イト
ウェイト
一定荷重が作用
AEカウント数
荷重ﾚﾍﾞﾙ大
荷重ﾚﾍﾞﾙ中
荷重ﾚﾍ
ﾙ中
荷重ﾚﾍﾞﾙ中
荷重ﾚﾍ
ﾙ中
荷重ﾚﾍﾞﾙ小 VS
荷重ﾚﾍﾞﾙ小
載荷時間
て
てこ
載荷時間
変形の測定(従来の手法)
と非破壊試験(先端技術)
を併用して，その複雑
な現象を明らかに。
その他の活動
学会
現場見学
誕生会
ｺﾝｸﾘｰﾄｶﾇｰ
ﾝｸﾘ ﾄｶﾇ
合同ゼミ 東大交流会
壮行会
留学
 学外活動、飲み会など多数
学外活動 飲み会など多数
 ホームページに掲載
輪講
研究室旅行