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構造物へ付着する塩分量の部位別予測と広域的かつ効果的な維持管理への適用

研究課題

研究課題/領域番号 16J09269
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関京都大学

研究代表者

野口 恭平  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2016年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード海塩粒子 / 飛来塩分 / 付着塩分 / 腐食 / ドライガーゼ法 / WRF / 結露 / 維持管理
研究実績の概要

申請者らによる円筒型飛来塩分捕集器のほか,土研式タンク法やドライガーゼ法を用いた飛来塩分計測を行った.いずれの装置も概ね同様に塩分環境を評価することができたので,円筒型飛来塩分捕集器は一定の性能を有することが明らかとなった.さらに,観測値が豊富なドライガーゼ法による捕集塩分量を利用し,大気中塩分濃度を精度よく評価することを目的に,風洞実験によって捕集装置周りの流れの特性を調べた.捕集装置周りの流れ場は接近風速や風向に依存することが明らかとなったので,ドライガーゼ法の塩分捕集効率についても,風況への依存性を考慮することが必要である.
一方,領域気象モデルWRFを用いて,任意地点の気象要素・大気中塩分濃度を算出することに成功した.観測を行うことなくこれら情報を獲得することが可能なので,維持管理実務上得るところは大きいと思われる.しかし,WRFは風速を過大評価する傾向にあるので,より細かな起伏を勘案するための流れ場計算をCFDによって行い,その結果,風速の過大評価を改善可能であることを明らかにした.
結露で生じた水分が部材表面を流下する際の塩分洗浄効果を,数値計算・実験に基づき検討した.WRFで得られた対象橋梁地点の温湿度や日射量を利用し,桁表面温度と発生水量を算出する一方,室内実験により,ある水量の水滴の流下条件と,流下時の洗浄効果を測定した.この手法により,表面付着塩分量の推定値は明確な減少傾向を示し,かつ付着塩分量の観測値に近づくことが明らかとなった.
飛来塩分は,構造物断面周りに形成される流れ場に従って橋梁各部位へ付着することから,適当な付加部材を構造物に設置することで,橋梁断面周りの流れを変化させ,付着塩分量を減らすことが可能かを調べた.結果として,適切な箇所に適切な形状の部材を設けることで,少数の付加部材でも,付着塩分量の低減に大きく寄与することが明らかとなった.

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] 空気力学的対策による橋梁各部位への飛来海塩粒子付着量の低減2017

    • 著者名/発表者名
      繁田匡寿,八木知己,野口恭平,ビシィ・マイケル・キナマ,杉井謙一,白土博通
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: 63A ページ: 438-449

    • NAID

      130007395173

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 結露水の流下による洗浄を踏まえた鋼橋主桁への付着塩分量評価2017

    • 著者名/発表者名
      野口恭平,白土博通,井伊悠,秦聡一朗,八木知己
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: 63A ページ: 464-475

    • NAID

      130007395174

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Numerical evaluation of sea salt amounts deposited on bridge girders2017

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Noguchi, Hiromichi Shirato, Tomomi Yagi
    • 雑誌名

      Journal of Bridge Engineering

      巻: 22(7) 号: 7 ページ: 04017021-04017021

    • DOI

      10.1061/(asce)be.1943-5592.0001061

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 任意地点橋梁における部位別の飛来塩分量予測2017

    • 著者名/発表者名
      野口恭平,金城佑紀,秦聡一朗,白土博通,八木知己,中西克佳
    • 雑誌名

      土木学会論文集A1(構造・地震工学)

      巻: 印刷中

    • NAID

      130006903650

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Flow field control to mitigate airborne sea salt adhesion on bridge girders2017

    • 著者名/発表者名
      Michael Mbithi, Tomomi Yagi, Kyohei Noguchi, Masatoshi Shigeta, Kenichi Sugii, Hiromichi Shirato
    • 雑誌名

      Structure and Infrastructure Engineering

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] CFDによる複雑地形上の風況評価に基づく橋梁部位別の付着塩分量評価2017

    • 著者名/発表者名
      石渡純也,野口恭平,白土博通,八木知己
    • 学会等名
      平成29年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 発表場所
      大阪工業大学大宮キャンパス(大阪市)
    • 年月日
      2017-05-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ドライガーゼ法捕集装置周りの気流特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      野口恭平,井伊悠,白土博通,八木知己
    • 学会等名
      平成29年度日本風工学会年次研究発表会
    • 発表場所
      新潟工科大学(新潟県柏崎市)
    • 年月日
      2017-05-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Effect of de-icing salts scattered by vehicle running2016

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Noguchi, Soichiro Hata, Hiromichi Shirato, Tomomi Yagi
    • 学会等名
      The 29th KKHTCNN Symposium on Civil Engineering
    • 発表場所
      香港(中国)
    • 年月日
      2016-12-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reduction of salinity amount on steel bridge girders due to condensation drops2016

    • 著者名/発表者名
      Haruka Ii, Kyohei Noguchi, Soichiro Hata, Kanato Mihoichi, Hiromichi Shirato, Tomomi Yagi
    • 学会等名
      The 29th KKHTCNN Symposium on Civil Engineering
    • 発表場所
      香港(中国)
    • 年月日
      2016-12-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Aerodynamic devices to protect bridge girders from corrosion due to airborne sea salt2016

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Shigeta, Tomomi Yagi, Kyohei Noguchi, Michael Mbithi, Kenichi Sugii, Hiromichi Shirato
    • 学会等名
      The 29th KKHTCNN Symposium on Civil Engineering
    • 発表場所
      香港(中国)
    • 年月日
      2016-12-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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