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超音波法を利用した完全非破壊によるコンクリート部材の応力推定方法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K06515
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 土木材料・施工・建設マネジメント
研究機関首都大学東京

研究代表者

大野 健太郎  首都大学東京, 都市環境科学研究科, 助教 (80571918)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードコンクリート / 応力推定 / 超音波速度変化率 / 作用応力比 / 粗骨材 / モルタル / 相互相関 / 載荷方向 / 載荷軸直角方向 / 作用応力 / 超音波法
研究成果の概要

本研究では,プレストレストコンクリート部材におけるコンクリートの応力推定を非破壊で実施するため,超音波法を用いて検討を行った。実験により検出した超音波波形の初動到達部に着目し,超音波速度変化率という指標を用いて圧縮応力との関係について整理した。その結果,超音波速度変化率は作用圧縮応力と比例することが確認された。一方,除荷過程では,載荷過程と異なる履歴を示し,これは粗骨材周囲の遷移帯による影響と推察された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

プレストレストコンクリート(PC)構造は,PC鋼材の緊張によりコンクリートに圧縮応力を導入し,比較的大きなスパンの橋梁などに使用されている。ところが,様々な要因により導入プレストレスが減少するなど,供用中のPC橋の安全性が危惧されるところである。このような状況下において,PC部材の残留応力推定が重要であるが,現在実用化されている技術は,部材の一部破壊を伴うものであり,完全非破壊による応力推定手法の確立が望まれている。したがって,本研究で得られる成果は,非破壊でコンクリートの応力を推定する基礎的検討として重要な意義がある。

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

    (6件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 伝搬方向の異なる超音波の速度変化率を用いたコンクリートの応力推定手法の基礎検討2019

    • 著者名/発表者名
      永田昂大,大野健太郎,篠崎裕生,野並優二
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 41 ページ: 1805-1810

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] コンクリートの応力と超音波速度変化率の関係に及ぼす鉄筋の影響2019

    • 著者名/発表者名
      永田昂大,大野健太郎,上野敦,宇治公隆,篠崎裕生,玉置一清,野並優二,湯浅香織
    • 学会等名
      令和元年度土木学会全国大会大74回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] コンクリートの応力と超音波速度および速度変化率の関係2019

    • 著者名/発表者名
      永田昂大,大野健太郎,宇治公隆,上野敦,篠崎裕生,玉置一清,野並優二,湯浅香織
    • 学会等名
      第22回アコースティック・エミッション総合コンファレンス
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] コンクリートの作用応力と超音波速度変化率に関する基礎的検討2018

    • 著者名/発表者名
      森拓未,大野健太郎,宇治公隆,上野敦,篠崎裕生,玉置一清,野並優二
    • 学会等名
      土木学会第73回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] The relation between applied stress and ultrasonic velocity variation in concrete under uniaxial compressive stress2018

    • 著者名/発表者名
      Kentaro OHNO, Kimitaka UJI, Atsushi UENO, Hiroo SHINOZAKI, Kazukiyo TAMAKI and Yuji NONAMI
    • 学会等名
      24th International Acoustic Emission Symposium (IAES)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] コンクリートの作用応力と超音波速度変化率に関する基礎的検討2018

    • 著者名/発表者名
      森拓未、大野健太郎、宇治公隆、上野敦、篠崎裕生、玉置一清、野並優二
    • 学会等名
      土木学会第73回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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