外部環境別経年劣化予測および累積的損傷評価に基づく予防保全型耐震性評価手法の構築
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21K04611
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 25030:Disaster prevention engineering-related
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
木村 至伸 鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (10363607)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
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| Keywords | 劣化進行モデル / 剛性低下予測 / 予防保全型維持管理 / 耐震性能 / 模擬地震動 / 予防保全型耐震性能評価システム / 模擬地震動の作成 / 地震動の類似性評価 / 剛性低下 / 予防保全 |
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| Outline of Research at the Start |
経年劣化を考慮した社会基盤を対象に，波状的に作用する地震力に対しての累積的な損傷評価を行い，予防保全型耐震性能評価システムの構築を目指すものである．
具体的には，県や市町が有する橋梁点検支援システム情報を分析し，飛来塩分の影響を受ける3つの環境区分（普通，やや厳しい，厳しい）を想定した環境別の剛性低下予測を行う．さらに，損傷制御に基づく累積的損傷評価を検討するため，常時微動観測を行い地盤震動特性を反映させた模擬地震動を用いて，前震および余震などの波状的な地震力に対する累積的損傷評価を行う．これらの検討より，予防保全型耐震性能評価システムの構築を検討する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，経年劣化を考慮した社会基盤を対象に，本震のみならず波状的に作用する地震力に対しての累積的な損傷評価を行い，予防保全型耐震性能評価システムの構築を目指すものである．具体的には，(i)鋼材の腐食開始時期と進展期の残存期間の推定，(ii)外部環境別の剛性低下予測，(iii)対象地点における地域特性を反映した模擬地震動の作成，(iv)剛性低下予測を用いた社会基盤の損傷評価，ならびに，許容する損傷に対する超過確率の算出，(v)超過確率から耐震性に関する対策実施時期を提案できる評価システムを構築することである． (i)，(ii)，(iv)，(v)の検討項目については，橋梁台帳における損傷等級区分と塩害による劣化進行過程を対応させ，マルコフ連鎖モデルにより各劣化過程の遷移確率を算出することで，劣化進行モデルの作成を行った．さらに，鉄筋径ごとに対する断面欠損係数と経年の関係，ならびに，断面欠損係数と剛性比の関係より，外部環境別の経年劣化による剛性低下を推定した．この剛性低下予測に基づいた構造物の損傷評価を行い，任意の損傷指標に対する超過確率を算出しておくことで耐震性を考慮した修繕時期の推定を行い，耐震性を考慮した予防保全型の維持管理シナリオが構築できる可能性を示した．
今年度は，余震活動の影響を考慮した模擬地震動を作成し，上記の手法により予防保全型の維持管理シナリオに及ぼす影響について評価を行った．想定する震源距離に応じて余震による影響を考慮した予防保全型の維持管理シナリオを計画することが可能であることを示し，地震被害に対するリスクをより考慮した評価を行えることが可能であることを示した．これら結果は，対象とする地震動の震動特性に依存することから模擬地震動の作成法についても検討を加えた．
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Report
(3 results)
Research Products
(4 results)
