2019 Fiscal Year Research-status Report
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
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19K04962
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| 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) |
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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)
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| 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), 助教 (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)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 爆発実験 / 鋼材 / 接触爆発 / 損傷評価 |
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| 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。
令和元年度は、当初予定していた鉄筋コンクリート模擬部材の製造に代え、令和２年度に予定していた鋼材の爆破実験について、設備および試験体の製作と、実験の一部を行った。なお、当初の計画では、実験の対象を模擬トラス部材に限定していたが、現在の世界的な研究進捗の情勢を再検討したところ、特定の部材に限定されない構造用鋼材一般の耐爆性についていまだに検討の余地が残っていることから、型鋼を使用した接触爆発実験を行った。実験では、爆薬の設置方法、爆薬の質量および鋼材の断面形状をパラメータとし、それらが爆発による鋼材の損傷に及ぼす影響を検討し、損傷評価を行った。
実験の結果、接触爆発による鋼材の破断は、引張応力波による剥離損傷に起因することがわかった。また、爆薬の設置方法が破断性状に及ぼす影響は限定的であり、破断性状は鋼材の断面の形状、および爆薬量に依存することがわかった。さらに、鋼材の破断限界の傾向は、鋼材の断面積と爆薬量の関数で評価することができた。これらの成果は、今後の鋼構造物に対する耐爆設計において部材の諸元の決定に資するとともに、部材の耐爆補強の方法を検討するにあたり重要な示唆を与えるものである。
これらの結果を受け、最終年度に予定している補強部材爆破実験の予備実験を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和元年度は、当初予定していた鉄筋コンクリート模擬部材を対象とした検討に代えて、令和２年度に予定していた鋼材を対象とした検討を行った。当初令和２年度に予定していた鋼材に対する爆発実験はおおむね終了し、現在、データの解析および研究成果の公開の準備を行っているところである。また、最終年度に予定していた補強部材爆破実験の予備実験を前倒しで行った。これらを総合的に考慮すると、実施事項は予定と順序が前後しているが研究はおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究の継続性を考慮し、本年度も引き続き鋼材を対象とした検討を行う。令和元年度の成果を基に、鋼材の耐爆補強方法の検討を行い、実験により補強効果の検証を行う。また、各種の補強法に対する補強効果の評価法の検討を行う。
これらの鋼材に対する検討の後、鉄筋コンクリートに対する検討に移る。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由は、当初令和元年度に計画していた鉄筋コンクリートを対象とした実験に代えて、令和２年度以降に予定していた鋼材を対象とした実験を行ったことによる。
当年度は鉄筋コンクリートを対象とした実験のために必要な試験体固定具のための助成金の使用がなかった一方で、鋼材を対象とした実験では試験体固定具の製作にかかった費用が当初より抑制されたことから、次年度使用額が発生した。
当該助成金は、次年度以降、試験体固定具の製作のために使用する予定である。
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