| 研究課題/領域番号 |
12650559
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
建築構造・材料
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
杉村 義広 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90206425)
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| 研究分担者 |
石井 清 清水建設(株), 技術研究所, 主席研究員
三辻 和弥 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90292250)
KARKEE Madan 秋田県立大学, システム科学技術学部, 教授 (90315630)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2001年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2000年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
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| キーワード | 健全性モニタリング / センサー / 杭 / ひび割れ / 損傷度 / カーボンファイバー / モニタリング / 杭頭回転性能 / 非線形応答解析 |
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| 研究概要 |
兵庫県南部地震(1995)では、建物を支持する杭基礎の被害も多数認められたが、地中部での損傷であるため、1)掘削作業に膨大な労力・時間と費用が嵩み、迅速性と経済性に問題があること、2)深い位置の損傷の確認はインテグリティテストやボアホールカメラのみではまだ不安を残すこと、3)杭の損傷度に関する適切な判定基準が整備されていないこと、などの問題点があることが判明した。そこで、地震後に掘削することなしに杭の損傷を即座に判定できる簡便なモニタリング技術の開発研究を行った。センサーとしてはコスト高にならないようとの理由からカーボンファイバーを用いることにした。センサーを内蔵したコンクリート杭の構造実験を通じて、曲げひび割れに対してはセンサーを杭軸方向に、せん断ひび割れに対しては杭周方向に配置することで、それぞれ検知可能なこと、除荷によって杭の変形がある程度元に戻った条件でも残留抵抗を示してメモリ効果が期待できること、破壊まで載荷するとセンサーが破断して断線すること、などが確認された。この結果に基づいて、実用化への足掛かりとして実構造物の基礎として設計された場所打ちコンクリート杭と既製コンクリート杭の2例について施工時にセンサーを内臓させた。
また、杭頭の回転性能を高めることで杭体の破壊を免れることを目標とした工法を解釈するための解析プログラムを作成して解析を行った。その結果、杭頭の非線形化によって上部構造への入力は長周期化するとともに、エネルギー吸収効果もある程度期待できることが推定された。
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