2013 Fiscal Year Annual Research Report
鋼コンクリート合成構造における目視困難箇所の点検技術の開発と構造性能評価への応用
| Project/Area Number |
25709038
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
内藤 英樹 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50361142)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 構造工学 / 複合構造 / 振動工学 / 非破壊検査 / 構造性能評価 / 健全性評価 |
|---|
| Research Abstract |
本研究課題は，鋼コンクリート合成構造を対象として，地震や経年劣化による損傷を非破壊試験によって早期に発見し，点検データを基にして構造性能を再評価する手法を構築するものである．本研究は大きく分けて，(1)合成構造における目視困難箇所の点検技術の開発と，(2)劣化・損傷を考慮したFEMによる合成構造の構造性能評価法の構築，を検討する．平成25年度は特に(1)について重点的に検討を進めた．
合成構造を模擬して，底面を鋼板および繊維シートで補強したRCはり供試体を作製した．これらの供試体に対して，載荷による曲げひび割れの導入，および電気腐食による引張鉄筋の腐食を促進させた．段階的な損傷レベルごとに加振器を用いた供試体の振動試験を行い，共振周波数の低下に着目して劣化・損傷を検知できる可能性が示唆された．特に，提案技術は，鋼板や繊維シートに覆われて目視できないコンクリート内部の曲げひび割れや腐食ひび割れの調査が可能になるなど，目視困難箇所の点検への応用が期待される．
さらに，鋼板や繊維シートで補強した場合には，腐食による鉄筋の断面欠損以上に耐荷力が低下することが示された．これは，鉄筋腐食によってかぶりコンクリートにひび割れが分散し，コンクリートと補強材の付着強度が低下するためと考えられる．すなわち，単に鋼材の腐食欠損量のみを考慮しても，経年劣化した合成構造の構造性能は評価できず，鋼とコンクリートの一体性が失われることによって大きく性能低下することが示唆された．今年度の研究によって，目視困難箇所の点検技術の基盤を築くことができ，また経年劣化した合成構造の構造性能評価の重要性を示すことができた．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
鋼板や繊維シートに覆われたコンクリート部材の内部損傷 (曲げひび割れと鋼材腐食) を検知できる非破壊試験方法を示すことができた．この点検技術の開発は，本研究において最も重要な検討項目であり，当初予定以上の精度と有用性を確認することができた．
|
| Strategy for Future Research Activity |
今年度の実験を継続する．特に，劣化・損傷パターンや供試体諸元を変更して，振動試験データの収集を図る．さらに，鉄骨鉄筋コンクリートなどのコンクリート内部に鋼材が埋め込まれた合成構造を対象として，供試体実験を行う．この実験によって，合成構造の内部における鋼とコンクリートの一体性の評価や，相互の拘束効果を考慮した構造性能評価法を検討する．
|
| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
実験データを分析したところ，想定よりも1つの供試体に対して詳細に検討を行う必要が生じたため，当初予定よりも供試体数を減らして，測定項目を多くした．このため，当初予定していた供試体製作費を次年度の検討に使用する．
今年度の実験データの整理によって，供試体諸元をパラメータとした実験の必要性が示された．このため，当初予定よりも多くの供試体を作製し，実験データの充足を図る．
|
Research Products
(12 results)
