2015 Fiscal Year Annual Research Report
アクティブＮＤＥを取り入れた機能的コンクリート材料・構造物の開発に関する研究
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24246078
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
廣瀬 壮一 東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (00156712)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
斎藤 隆泰 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (00535114)
中畑 和之 愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (20380256)
車谷 麻緒 茨城大学, 工学部, 准教授 (20552392)
岡崎 慎一郎 香川大学, 工学部, 准教授 (30510507)
渡辺 健 公益財団法人鉄道総合技術研究所, 構造物技術研究部, 副主任研究員 (40450746)
小倉 大季 清水建設株式会社技術研究所, 社会システム技術センター, 研究員 (50624037)
二羽 淳一郎 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (60164638)
古川 陽 東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 助教 (60724614)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 非破壊評価 / 超音波イメージング / ひび割れ進展 / 短繊維補強コンクリート / 数値シミュレーション / 有限要素法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
a. NDEの開発およびNDE によるモニタリングを伴うコンクリート構造物の補修に関する研究： NDEモニタリングのひとつとして，損傷を受けたコンクリートを透過する超音波の非線形超音波に着目し，その数値シミュレーションを行い，高調波のみならず，分調波の再現に成功した．また，ニューラルネットワーク理論による計測波形の解析によって2次高調波とコンクリートの損傷状態との相関を見い出した．さらに，近似波動解と開口合成法の組合せによる傷のイメージングの精度の向上，GPUによる3次元イメージングの高速化，ならびに粒子フィルタ法による介在物の材料定数の推定といったNDE手法の改善や新たな手法の提案を行った．一方，RC構造物の補修に関しては， 塩化物イオンによるRC構造物の確率損傷モデルを構築し，断面修復工法による修復後の鉄筋腐食量のシミュレーションと計測との比較による妥当性を検証した．
b. ひび割れ解析およびひび割れ制御機能を有するコンクリート構造物の設計：まず，鉄筋コンクリート中における内部ひび割れの進展，および内部ひび割れを考慮した物質移動を3次元でシミュレート可能な数値解析手法を構築し，既往の実験結果との比較による本手法の妥当性を検証した．次に，鉄筋の塑性変形とコンクリートのひび割れ進展挙動をモデル化し，異形鉄筋の幾何形状をも考慮することにより，RC 部材の複雑な3 次元破壊挙動を精度よく再現した．また，繊維補強コンクリートの引張部材と曲げ部材を対象に，繊維を離散化したメゾスケール解析手法を用いた数値シミュレーションを実行し，部材で生じるひび割れ進展を明らかにした．さらに，コンクリートのような複雑な非均質材料を精度良く解析するための拡張ボクセル有限要素法の開発やひずみのデジタル画像解析を応用した材料収縮とクリープによる内部応力を考慮したひび割れ荷重の評価を実施した．
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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