地域環境因子と風況に基づいた耐候性鋼橋梁の腐食予測と余耐力評価システムの構築

2012 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23560564
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 岩崎 英治 長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10223380)
• Keywords: 鋼構造 / 耐候性鋼材 / 腐食予測 / 余耐力

Research Abstract

橋梁建設予定地点の飛来塩分，風向風速と橋梁の構造諸元から，橋梁建設後の局部的な部位の飛来塩分と腐食量を推定し，残存余耐力評価を行うシステムを構築するために，対象橋梁の近くでの地域・地形環境としての飛来塩分の観測，対象橋梁の局部環境での飛来塩分の観測と，曝露試験片による腐食量の観測，および実橋梁の残存板厚の計測を行い，数値シミュレーションによる飛来塩分と腐食量の推定の妥当性の検証を行う．
耐候性鋼橋の局部的な飛来塩分環境の予測手法の構築のために，以下のような検討を行った．
①地域・地形腐食環境と局部腐食環境の観測：腐食の傾向が部位ごとに異なるような特徴的な腐食状況にある建設後19年経過した橋梁を選定し，この橋梁に風向風速計を設置した．また，飛来塩分を観測するためのドライガーゼ式塩分捕集器具を複数の部位に設置した．これらの風速データと飛来塩分は研究期間を通して収集する．②局部腐食環境と腐食量の把握のための曝露試験片の設置と分析：前述の塩分捕集器具を設置した同一部位に，曝露試験片を設置した．曝露試験片の設置1年後，2年後に回収して，腐食環境と腐食量の関係を把握する．１年曝露試験片を回収して，腐食量と飛来塩分の関係を検討した．③推定腐食量の検証のための実橋の残存板厚の計測：建設後19年経過した対象橋梁の残存板厚を計測した．腐食の激しい部位は，残存板厚の計測値にばらつきが生じるために，残存板厚の効率的な計測方法を検討中である．④塩分飛来の数値シミュレーション手法の検討：橋梁桁付近の塩分の含んだ風の流れの数値シミュレーション手法の検討を行い，①で観測した１年間の平均飛来塩分との比較を行った．護岸付近の計測値と計算値に若干のばらつきが見られることから，飛来塩分の計測を継続し，シミュレーション手法の改良を行っている．

Current Status of Research Progress

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

Reason

部位ごとの腐食状況に明確な差異のある橋梁を選定でき，この橋梁に風向風速計，塩分捕集器具，腐食量算出のための曝露試験片を設置できたこと，風向風速データと部位ごとの飛来塩分の計測が順調に行えていること，実橋の残存板厚の計測を行い部位ごとの傾向が把握できたことから，１年目の研究目標は，概ね達成できたと考えられます．
２年目は，飛来塩分の１年を通しての観測と１年曝露試験片による腐食量を計測した．飛来塩分の観測値と飛来塩分の数値シミュレーションによる数値解との比較を行った．若干観測値にばらつきがあることから，継続して飛来塩分の計測を行っている．また，数値シミュレーション手法の改良を行っているが，概ね予定通りに進んでいる．

Strategy for Future Research Activity

実橋での腐食環境の調査を継続して実施し，曝露試験片は２年間設置することから，次年度も継続してこれらの調査を行う．また，実橋各部位の飛来塩分の推定のための数値シミュレーション手法による推定結果と実橋の飛来塩分の比較により推定手法の検証と改良を行う．実橋の板厚計測を引き続き行い，橋梁の残存耐力評価のためのデータ収集を行う．

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

１年目から継続している飛来塩分の分析，曝露試験片の除錆のための薬品を購入する．計測機器の点検と交換のための旅費，分析のための謝金を使用する．