2018 Fiscal Year Annual Research Report
材料劣化の空間変動の確率・統計的表現とその既存構造物の性能照査への応用
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16H04403
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
秋山 充良 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00302191)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
斉藤 成彦 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (00324179)
高橋 良和 京都大学, 工学研究科, 教授 (10283623)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 鉄筋腐食 / 確率場 / 塩害 / 空間変動 / 信頼性解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
RC構造物では，コンクリートの品質，あるいはかぶり不足などが原因となり，中性化や塩害による鉄筋腐食が生じる場合がある．同一の部材においても，位置により劣化に対する抵抗力が異なるため，腐食の程度は構造物内の各地点で変動する．つまり，腐食量が大きい，あるいは腐食量が小さい場所が空間的に変動しているため，その分布によって部材耐力や変形能もばらつきを持つことになる．劣化RC構造物の構造性能評価の精緻化には，この材料劣化の空間変動性の考慮が不可欠である．
塩害環境に置かれたRC構造物を対象として，ライフタイムにわたる材料劣化の進展とそれが構造性能の低下に及ぼす影響を考慮した既存研究は見られるが，そこでは，材料劣化は構造物全体で一様に進展すると仮定しており，劣化の空間変動性は考慮されていない．本研究では，塩害環境に置かれたRC構造物で生じる材料劣化の進展を2次元ガウス・非ガウス確率場にて表現し，その構造性能評価を行った．具体的には，塩害環境にあるRC構造物に生じる材料劣化をPapakonstantinouらの成果を参考にモデル化した．次に，解析対象をある長さごとに離散化し，それぞれの要素に対してPapakonstantinouらのモデルを適用することで，劣化進展の空間変動性を表現した．各要素に与えられる劣化予測パラメータの空間変動性は，Spectral Representation Method（SRM）を用いてモデル化している．SRMを用いると空間的に相関性を有する確率場を容易に表現することができる．最終的に，塩害劣化予測によって求めた腐食分布を入力値とした2次元非線形有限要素解析により劣化RCスラブの構造性能評価を行った．
以上の手順により，同じ腐食環境に置かれるRC構造物であっても，発現する耐荷力にばらつきが生じることを表現できるようになった．
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Effect of Different Steel Weight Loss Distributions on the Life-Cycle Reliability of PC Girders2018
Author(s)
Nishiya, N., Fukushima, H., Sakurai, A., Akiyama, M., Bocchini, P., Frangopol, D.M.
Organizer
Proceeding of the 9th International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management (IABMAS18)
Int'l Joint Research
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[Book] 南海トラフ地震2019
Author(s)
秋山 充良、石橋 寛樹
Total Pages
152
Publisher
早稲田大学出版部
ISBN
978-4-657-19001-7
