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中性子イメージングによる鉄筋コンクリート内部の変形解析と付着モデルの検証

研究課題

研究課題/領域番号 17K05125
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 量子ビーム科学
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

鈴木 裕士  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, リーダー (10373242)

研究分担者 兼松 学  東京理科大学, 理工学部建築学科, 教授 (00312976)
高村 正人  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 上級研究員 (00525595)
甲斐 哲也  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J-PARCセンター, 研究副主幹 (90354737)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード中性子イメージング / 鉄筋コンクリート / ひび割れ / 変形 / 非破壊 / 有限要素解析 / 画像解析 / 量子ビーム / 中性子 / イメージング
研究成果の概要

本研究では、中性子イメージング技術と画像解析法を組み合わせたコンクリート内部の変形解析技術の開発を目的とした。中性子イメージング技術により撮像したコンクリート内部に埋設したマーカより、画像解析によりその座標を抽出し、さらに、その座標位置の変化に基づき、有限要素解析技術と組み合わせてコンクリート内部の変形状態を解析する方法を提案した。実際に両引き載荷中のコンクリート内部の変形状態を解析した結果、開発した変形解析技術により、非破壊でコンクリート内部の変形状態を明らかにできることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、国民の社会生活を支えるインフラ構造物や建築構造物に代表される鉄筋コンクリート構造物について、その安全性向上や長期利活用に向けた取り組みに対して、新たに中性子科学を応用することを目的とした学際研究である。本研究で得られた成果によって、これまでは直接観察が困難であったコンクリート内部の変形状態を明らかにできる可能性があり、本技術を応用すれば、鉄筋コンクリート構造物の安全性や耐久性に支配的な鉄筋コンクリートの付着機構の詳しい理解につながると期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 中性子ビーム技術を用いた鉄筋コンクリートの変形破壊挙動の評価2018

    • 著者名/発表者名
      上野一貴、鈴木裕士、小山拓、西尾悠平、兼松 学
    • 雑誌名

      コンクリート構造物の補修、補強、アップグレード論文報告集

      巻: 18 ページ: 647-650

    • NAID

      40022283061

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deformation analysis of reinforced concrete using neutron imaging technique2018

    • 著者名/発表者名
      Taku Koyama, Kazuki Ueno, Mariko Sekine, Yoshihiro Matsumoto, Tetsuya Kai, Takenao Shinohara, Hiroshi Iikura, Hiroshi Suzuki, Manabu Kanematsu
    • 雑誌名

      Materials Research Proceedings

      巻: 4 ページ: 155-160

    • DOI

      10.21741/9781945291678-24

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 中性子イメージング技術とFEM解析を用いた鉄筋コンクリート内部の変形評価2019

    • 著者名/発表者名
      上野一貴、鈴木裕士、小山拓、西尾悠平、兼松学
    • 学会等名
      2019年度日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 中性子ビーム技術を用いた鉄筋コンクリートの変形破壊挙動の評価2018

    • 著者名/発表者名
      上野一貴、鈴木裕士、小山拓、関根麻里子、西尾悠平、兼松学
    • 学会等名
      2018年度日本建築学会大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 中性子ビーム技術を用いた鉄筋コンクリートの変形破壊挙動の評価2018

    • 著者名/発表者名
      上野一貴、鈴木裕士、小山拓、西尾悠平、兼松 学
    • 学会等名
      第18回コンクリート構造物の補修,補強,アップグレードシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] エネルギー分析型中性子イメージング装置RADEN を用いた鉄筋周辺のコンクリートの変形挙動の観測2017

    • 著者名/発表者名
      関根麻里子、鈴木裕士、小山拓、兼松学
    • 学会等名
      2017年度日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Deformation Analysis of Reinforced Concrete using Neutron Imaging Technique2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Suzuki, Mariko Sekine, Taku Koyama, Manabu Kanematsu, Hiroshi Iikura, Yoshihiro Matsumoto, Tetsuya Kai, Takenao Shinohara
    • 学会等名
      9th International Conference on Mechanical Stress Evaluation by Neutron and Synchrotron Radiation
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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