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Development of Quantitative Integrity Evaluation Criteria for Concrete Structures Using Seismic Tomography

Research Project

Project/Area Number 22K20446
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0303:Civil engineering, social systems engineering, safety engineering, disaster prevention engineering, and related fields
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Ogura Norihiko  京都大学, 工学研究科, 特定助教 (80902915)

Project Period (FY) 2022-08-31 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords弾性波トモグラフィ / 社会インフラ / コンクリート構造物 / 維持管理 / 健全性評価
Outline of Research at the Start

現在、国内外において社会インフラの経年劣化、激甚化する自然災害による構造物の損傷等、構造物の機能低下による社会基盤の大幅な低下がリスクとなっている。
コンクリート構造物内部の調査・評価方法として「弾性波トモグラフィ法」があり、ひび割れや内部空洞を可視化することが可能である。
本研究の目的は、弾性波トモグラフィ法により、コンクリート構造物の定量的な健全性評価基準を構築することであり、シミュレーションや供試体から、実用的な評価基準を検討し、社会インフラの機能維持に対し、対策優先度を迅速に決める一助としての活用に貢献する。

Outline of Final Research Achievements

In both domestic and international contexts, there is a growing demand for quantitative investigation methods to address the deterioration of social infrastructure (such as bridges and tunnels) due to aging, as well as damage to structures caused by increasingly severe natural disasters. One method for investigating the deterioration locations of cracks and voids caused by construction defects within concrete structures is the "elastic wave tomography method." In this study, to tackle the unresolved issue of quantitatively evaluating the size and extent of damage, we conducted experiments on test specimens and simulation analyses using two-dimensional elastic wave equations. The results suggest that the detectable damage depends on the sensor spacing, the size of the damage, the number of model divisions, the density of the elastic waves passing through, and the sensor arrangement.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、弾性波トモグラフィ法によるコンクリート構造物の定量的な健全性評価基準を構築することを目指したものであり、国内外を問わず研究例が少なく先駆的であり、課題であった損傷の寸法や範囲に対して一定の知見が得られたことで学術的価値は高いと考えられる。特に定量的な評価の整備を行うことは、医療分野で災害発生時に使用される「トリアージ」のように、構造物の対策優先度を決める一助としての活用が期待でき、コンクリート構造物の定量的な診断・評価から社会貢献に繋がると期待できると考える。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (1 results)

All 2023

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results)

  • [Journal Article] Application of elastic wave tomography method for damage evaluation in a large-scale reinforced concrete structure2023

    • Author(s)
      Sagradyan Artur、Ogura Norihiko、Shiotani Tomoki
    • Journal Title

      Developments in the Built Environment

      Volume: 14 Pages: 100127-100127

    • DOI

      10.1016/j.dibe.2023.100127

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access

URL: 

Published: 2022-09-01   Modified: 2025-01-30  

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