Application of stereophotogrammetry to concrete
Application de la stéréophotogrammètrie au béton
Abstract
Photogrammetry is a technique commonly used in cartography. It uses two photographs of the same object taken from two different angles to reconstruct its shape and dimensions. False-relief stereophotogrammetry is a derivative of this method. It focuses on evolutionary problems: the camera is fixed and it is the object under study that is deformed over time. The displacements are then visualised in the form of relief. This is the basis of all measurements. Stereophotogrammetry is very easy to use and requires no special skills. It is sufficiently accurate to monitor the behaviour of concrete in simple compression. It is particularly well-suited to the study of strain localization phenomena (loss of strain field homogeneity). The results of the current study show that the stress-displacement curve only perfectly represents the behaviour of concrete in its ascending part. Beyond that, it depends on many parameters outside the intrinsic properties of the material. The most important result concerns the influence of boundary conditions on localization. In fact, the localisation instant always occurs before the peak stress and does not seem to depend on the boundary conditions. Stereophotogrammetry has also enabled us to detect and monitor crack opening and propagation. We have shown that microcracks open mainly in mode I, while cracks propagate in mixed modes I and II.
La photogrammétrie est une technique couramment utilisée en cartographie. Elle permet, à partir de deux photos d’un même objet prises sous deux angles différents, de reconstituer la forme et les dimensions de cet objet. La stéréophotogrammétrie de faux relief constitue une dérivée de cette méthode. Elle s’intéresse aux problèmes évolutifs : l’appareil photographique est fixé et c’est l’objet étudié qi se déforme au cours du temps. Les déplacements sont alors visualisés sous forme de relief. C’est la base de toutes les mesures. La stéréophotogrammétrie est très facile à mettre en œuvre et ne nécessite aucune qualification particulière. Elle est dotée d’une précision suffisante pour suivre le comportement du béton en compression simple. Elle est surtout bien adaptée pour étudier les phénomènes de localisation des déformations (perte d’homogénéité du champ de déformation). Ses résultats, dans l’étude actuelle, montrent que la courbe effort-déplacement ne représente parfaitement le comportement du béton que dans sa partie ascendante. Au-delà, elle dépend de beaucoup de paramètres extérieurs aux propriétés intrinsèques de ce matériau. Le résultat le plus important concerne l’influence des conditions aux limites sur la localisation. En effet, l’instant de localisation se situe toujours avant le pic d’effort et il semble ne pas dépendre des conditions aux limites. La stéréophotogrammétrie nous a également permis de détecter et de suivre l’ouverture et la propagation des fissures. Ainsi, nous avons montré que les microfissures s’ouvrent essentiellement en mode I tant que les fissures se propagent en mixte I et II.
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