報告書番号

U97046

タイトル（和文）

コンクリート強度のひずみ速度依存性の定式化（その１）ホプキンソン棒法式衝撃試験方法の適用と圧縮強度試験結果

タイトル（英文）

FORMULATION OF EFFECTS OF STRAIN RATE ON CONCRETE STRENGTH (NO.1) -APPLICATION OF SPLIT HOPKINSON PRESSURE BAR METHOD TO IMPACT TEST, AND COMPRESSIVE STRENGTH TEST RESULTS-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

油圧式載荷装置及びホプキンソン棒法式高速載荷試験装置を製作した。ホプキンソン棒法式高速載荷試験では，試験体近傍のひずみ計測により試験体両端における応力の時間的変化の測定を可能とするため，入射波と反射波を分離する手法を考案した。さらに，コンクリート試験体の最大粗骨材寸法を勘案し，直径１０ｃｍの比較的太い棒を使用した。また，波動伝播時の径方向の影響に起因する波動の分散性による測定誤差の増大を防ぐため緩衝材を用いて入射波の高周波数成分を緩和し，一様な応力場で試験体を破壊させ，破壊に必要な負荷継続時間内における応力分布の誤差が許容範囲内であることを確認した。高速載荷試験を実施した結果，ひずみ速度が０．００１～１００／ｓｅｃの範囲におけるコンクリート圧縮強度の動的倍率のひずみ速度依存性を明らかにした。さらに，動的強度倍率が増加する要因として，コンクリート中の水分が大きく寄与していることが示唆された。

概要 （英文）

AN IMPACT TEST APPARATUS FOR CONCRETE MATERIAL WAS DEVELOPED USING BOTH A HYDRAULIC LOADING SYSTEM, AND A SPLIT HOPKINSON PRESSURE BAR TYPE LOADING SYSTEM. A DATA PROCESSING METHOD TO DISTINGUISH THE INCIDENT AND REFLECTED WAVES WAS DEVELOPED FOR THE SPLIT HOPKINSON PRESSURE BAR TYPE SYSTEM TO TRACE AVERAGE STRESSES AT THE BOTH ENDS OF THE TEST SPECIMEN USING STRAIN GAUGES POSITIONED NEAR THE TEST SPECIMEN ON THE PRESSURE BARS. IN THIS APPARATUS, 10-CM DIAMETER BARSWERE USED TO TAKE ACCOUNT OF THE MAXIMUM AGGREGATE SIZE OF THE CONCRETE. TO MITIGATE CALCULATION ERROR IN THE INVERSION METHOD DUE TO STRESS WAVE DISPERSION AND RADIAL EFFECTS, A SHOCK-ABSORBING MATERIAL WAS USEDTO ELIMINATE HIGH-FREQUENCY COMPONENTS IN THE INCIDENT WAVE SO THE TEST SPECIMEN DEFORMED UNIFORMLY. AS A RESULT, THE ESTIMATED ERRORS OF THELONGITUDINAL STRESS DISTRIBUTION WERE ACCEPTABLE DURING IMPACT LOADINGTO DEFORM THE TEST SPECIMEN COMPLETELY. THE TEST RESULTS CLARIFIED THESTRAIN RATE EFFECT ON THE COMPRESSIVE CONCRETE STRENGTH FROM 0.001S TO0.01S. MOREOVER, MOISTURE IN THE CONCRETE SPECIMEN WAS AN IMPORTANT FACTOR INFLUENCING THE STRAIN RATE EFFECT.

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