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爆破テロによる爆発災害に対する橋梁部材の耐爆補強法の開発

Research Project

Project/Area Number 19K04962
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 25030:Disaster prevention engineering-related
Research Institution防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)

Principal Investigator

市野 宏嘉  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 准教授 (70760982)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤掛 一典  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (10532799)
山口 信  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (80570746)
別府 万寿博  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (90532797)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords接触爆発実験 / コンクリート / 耐爆補強法 / 裏面剥離 / ポリウレア樹脂 / 鋼材 / ミクロ破面 / 剥離損傷 / 損傷評価 / 爆発実験 / 接触爆発 / 爆破テロ / 橋梁 / 耐爆補強 / 爆発災害
Outline of Research at the Start

本研究では、爆破テロ等の爆発災害による被害を低減するための橋梁部材の耐爆補強法を提案することを目的として、橋梁部材に爆薬が接触、あるいはごく近接した状態で爆発した際の部材の破壊挙動およびそれに影響を及ぼす要因を実験的に明らかにする。これを踏まえ、各種の模擬橋梁部材に補強を施して爆破する実験を行い、部材の種類および補強方法に応じた補強効果の差異について検討する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、橋梁部材が爆発を受けた際の橋梁部材の損傷性状およびそれに影響を及ぼす要因を調べ、橋梁部材の耐爆補強法を提案することである。
令和3年度は、橋梁部材の耐爆補強法について、コンクリートに対する爆発実験を行った。コンクリート部材に対する爆発による被害は、爆発物が部材に接触している場合に顕著であり、裏面剥離と呼ばれるコンクリートの剥離破壊と破片の飛散が問題となる。そこで、今年度は爆薬がコンクリート試験体に接触している条件での実験を行った。
本実験におけるコンクリートに対する耐爆補強の方法としては、ポリウレア樹脂の吹き付けによる裏面補強を採用した。この方法は、コンクリート試験体が爆発を受ける面の反対の面に樹脂を吹き付け、爆発によるコンクリートの破片の飛散を防止、あるいは損傷の低減を期待する補強方法であり、既存構造物への施工が容易な補強方法である。ただし、補強部材の終局状態の把握や、補強効果の定量化が課題となっている。令和3年度の実験では、コンクリート試験体の厚さ、樹脂の塗膜の厚さ、爆発外力および樹脂の種類をパラメータとして、それらが耐爆補強の効果、すなわちコンクリートの破片の飛散の防止と、損傷の低減に及ぼす影響を調べた。
実験の結果、樹脂の吹付により爆発によるコンクリートの破片の飛散が防止された。また、爆発外力の増大により、補強部材の終局状態として樹脂塗膜の破断に至ることが確認された。さらに、コンクリート板の厚さ、樹脂の塗膜の厚さ、爆発外力および樹脂の種類が補強効果に及ぼす影響を評価した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

令和3年度は、予定通りコンクリートの補強試験体の製造と実験を行い、耐爆補強法の検討を行った。ただし、耐爆補強効果の評価をより確実なものとするために、令和4年度に追加してデータの取得を行う必要がある。また、令和2年度までの研究では、大きな進捗の遅れはない。これらを考慮すると、研究はおおむね順調に進展していると判断される。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度は、予定通り補強部材の爆発実験を引き続き実施し、コンクリートに対する耐爆補強法に関する検討を行う。また、令和2年度までに得られた鋼材の爆発実験結果、および令和3年度に得た補強コンクリート板の爆発実験結果の分析を進め、成果の発表の準備を行う。

Report

(3 results)
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report

Research Products

(7 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] 接触爆発による鋼材の損傷性状と損傷評価法に関する基礎的研究2021

    • Author(s)
      市野宏嘉,別府万寿博,萱森陽一,吉井健一
    • Journal Title

      構造工学論文集

      Volume: 67A Pages: 878-889

    • NAID

      130008026047

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 厚さが異なるポリウレア樹脂を用いた裏面補強コンクリート板の接触爆発実験2022

    • Author(s)
      飯田和満,山内稔也,市野宏嘉,別府万寿博,福井秀平
    • Organizer
      第49回土木学会関東支部技術研究発表会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 接着状態が異なるポリウレア樹脂で裏面を補強したコンクリート板の接触爆発実験2022

    • Author(s)
      山内稔也,市野宏嘉,別府万寿博,福井秀平
    • Organizer
      第49回土木学会関東支部技術研究発表会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 異なる種類のポリウレア樹脂を用いた裏面補強コンクリート板の接触爆発実験2022

    • Author(s)
      アピシット・イェンサイ,山内稔也,市野宏嘉,別府万寿博,福井秀平
    • Organizer
      第49回土木学会関東支部技術研究発表会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ポリウレア樹脂による裏面補強を施したコンクリート板の接触爆発実験2022

    • Author(s)
      山内稔也,市野宏嘉,別府万寿博,福井秀平
    • Organizer
      第13回構造物の衝撃問題に関するシンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 爆発による構造用鋼材の局部損傷の評価と損傷低減法の提案2021

    • Author(s)
      ペン・ダラポポール,市野宏嘉,別府万寿博
    • Organizer
      第48回土木学会関東支部技術研究発表会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 接触爆発による鋼材の損傷に関する基礎的検討2020

    • Author(s)
      森山 源太、市野 宏嘉、別府 万寿博
    • Organizer
      第47回土木学会関東支部技術研究発表会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2022-12-28  

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