木橋・木構造部材の劣化度診断装置の開発

• Project/Area Number: 16760376
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Structural engineering/Earthquake engineering/Maintenance management engineering
• Research Institution: Fukuoka University (2006); Kumamoto University (2004-2005)
• Principal Investigator: 渡辺 浩 福岡大学, 工学部, 助教授 (60244109)
• Project Period (FY): 2004 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2006: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2004: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
• Keywords: 木橋 / 木構造 / 維持管理 / 劣化度診断 / 腐朽 / 穿孔抵抗

Research Abstract

これまでの研究により、木部材の腐朽度を知るためには、超音波伝播速度による方法、ピン打ち込み深さによる方法、深さごとの穿孔抵抗を測定する方法によりある程度可能であることがわかった。このうち穿孔抵抗値による方法は微小な貫通孔を必要とするが、内部の劣化の部分まで知ることができるため、診断法としてはもっとも好ましい方法であるといえる。
しかしながら、この方法での出力はX-Y関係のいわばイメージであるため、腐朽度の定量化という観点では一意的に論じることは難しく、診断実務における判断指標としては抽象的である。そこで、穿孔深さと穿孔抵抗値の関係を数値的に処理することにより、残存強度を推定できる指標を考案した。
具体的には穿孔抵抗値が大きい場合は健全と考え、それらの総和に樹種ごとの補正係数を乗じて残存強度を推定する。これを軸方向健全度指数という。その部材が曲げ部材の場合は中立軸からの距離を考慮しつつ正規化した曲げ健全度指数、せん断を主体的に受ける部材の場合にはせん断面の穿孔抵抗値を処理したせん断健全度指数を同様に考慮することができる。
以上の指数について、木橋で多く用いられている西アフリカ産の硬質な広葉樹であるボンゴシ材に対して検討を行った。その結果実用的な精度で残存強度を推定することができることがわかった。ただし、年輪が明瞭な樹種においては早材と晩材の密度の違いが大きいため、さらに検討を加える必要がある。

Research Products

• [Journal Article] 錦帯橋古材の残存性能と診断法の提案 (2007)
  • Author(s): 江川 敦, 渡辺 浩, 坂田 力, 添田 朋子
  • Journal Title: 平成18年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集 Vol.4
• [Journal Article] ボンゴシ床版材の劣化度と経年変化 (2006)
  • Author(s): 渡辺 浩, 島田 里美, 平川 麻里子
  • Journal Title: 木橋技術に関するシンポジウム論文報告集 Vol.5 Pages: 63-68
• [Journal Article] 小規模木桁橋の繰り返し挙動に関する実験的検討 (2006)
  • Author(s): 上月 裕, 渡辺 浩, 松本 剛, 山尾 敏孝
  • Journal Title: 木橋技術に関するシンポジウム論文報告集 Vol.5 Pages: 111-118
• [Journal Article] Ultimate behavior of bolt joints for glulam bridges under cyclic load (2006)
  • Author(s): H.Watanabe, Y.Iimura
  • Journal Title: The 9th World Conference on Timber Engineering (CD-ROM)
• [Journal Article] 浸水時における開閉式木橋の挙動について (2006)
  • Author(s): 上月 裕, 渡辺 浩, 山尾 敏孝
  • Journal Title: 土木構造・材料論文集 Vol.22 Pages: 83-90
• [Journal Article] 小規模木歩道橋の品質管理とコストに関する検討例 (2006)
  • Author(s): 上月 裕, 渡辺 浩, 池田 元吉
  • Journal Title: 第13回日本木材学会九州支部大会論文集 Pages: 51-52
• [Journal Article] 木橋における集成材ボルト接合部の繰り返し挙動に関する実験的検討 (2005)
  • Author(s): 渡辺 浩, 飯村 豊, 樋口 友三, 山田 朗央
  • Journal Title: 木橋技術に関するシンポジウム論文報告集 Vol.4 Pages: 95-100
• [Journal Article] 小規模木歩道橋の施工と部材性能に関する検討例 (2005)
  • Author(s): 上月 裕, 渡辺 浩, 松本 剛, 山尾 敏孝
  • Journal Title: 木橋技術に関するシンポジウム論文報告集 Vol.4 Pages: 17-22
• [Journal Article] 木橋改修の功と罪 (2005)
  • Author(s): 軽部 正彦, 宮武 敦, 渡辺 浩, 佐々木 貴信
  • Journal Title: 木橋技術に関するシンポジウム論文報告集 Vol.4 Pages: 23-26
• [Journal Article] 劣化した木橋主桁の残存耐力に関する検討 (2004)
  • Author(s): 渡辺 浩, 佐々木 貴信, 瀧内 浩
  • Journal Title: 木橋技術に関するシンポジウム論文報告集 Vol.3 Pages: 115-120
• [Journal Article] 木歩道橋の試設計とコスト評価の一例 (2004)
  • Author(s): 上月 裕, 渡辺 浩, 加藤 雅史
  • Journal Title: 木橋技術に関するシンポジウム論文報告集 Vol.3 Pages: 25-32
• [Journal Article] 丸太素材を活用した道路橋の開発 (2004)
  • Author(s): 塚脇 健, 土屋 幸敏, 高奥 信也, 小松 幸平, 渡辺 浩
  • Journal Title: 木橋技術に関するシンポジウム論文報告集 Vol.3 Pages: 147-154
• [Journal Article] 13年で架け替えられた木橋の経緯と履歴 (2004)
  • Author(s): 藤田 和彦, 軽部 正彦, 宮武 敦, 渡辺 浩
  • Journal Title: 木橋技術に関するシンポジウム論文報告集 Vol.3 Pages: 127-132
• [Journal Article] 架橋後13年経過した木橋の調査概要と移設実験 (2004)
  • Author(s): 軽部 正彦, 藤佃 和彦, 宮武 敦, 原田 真樹, 平松 靖, 渡辺 浩
  • Journal Title: 木橋技術に関するシンポジウム論文報告集 Vol.3 Pages: 133-138
• [Journal Article] Loading test of two log beams for road bridges (2004)
  • Author(s): H.Watanabe, K.Komatsu
  • Journal Title: The 8th World Conference on Timber Engineering Vol.3 Pages: 417-420