• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

外力作用条件が実大鉄筋コンクリート部材のひび割れ進展メカニズムに与える影響評価

研究課題

研究課題/領域番号 18K04422
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分23010:建築構造および材料関連
研究機関東北大学

研究代表者

高橋 典之  東北大学, 工学研究科, 准教授 (60401270)

研究分担者 梶原 浩一  国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震減災実験研究部門, 総括主任研究員 (10450256)
長江 拓也  名古屋大学, 減災連携研究センター, 准教授 (90402932)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード鉄筋コンクリート / ひび割れ / 損傷量 / 深層学習 / ひび割れ進展 / 幾何学的部材変形 / ひび割れ間隔 / ひび割れ定常状態 / ひび割れ幅分布 / 外力作用条件
研究成果の概要

はじめに,載荷実験に適用する損傷量計測システムの開発を進め,予備的検討としてRC造スラブを有するS造部分架構の実大動的載荷実験,RC造壁の静的載荷実験を実施した。汎用アクションカムを用いた計測装置(固定具)の開発し,損傷量(ひび割れ幅-ひび割れ長さの組み合わせ量:ひび割れ幅分布モデル)が部材角の増大に応じてどのように変化するかを計測した。その際,一般画像処理によるひび割れ検出だけでなく,A.I.を用いたひび割れ検出技術の特性についても検証した。従来より簡便法による損傷量進展評価が検討されてきた柱・梁部材だけでなく,壁部材を対象とした簡易損傷量評価手法を開発し,その精度を検証することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

RC部材の地震損傷を簡易なモデルで推定する手法を提案し,「ひび割れ幅-ひび割れ長さ」関係を「ひび割れ幅分布関数」として対数正規分布でモデル化し,計算負荷の小さい方法で部材損傷量(ひび割れ幅,ひび割れ長さ)を推定する方法を確立した。また,推定手法の精度検証にあたって,A.I.を用いた画像処理技術に基づく損傷量計測・評価技術に関する近年の研究動向を踏まえ,A.I.を用いた損傷量評価における撮影環境条件および解析フローを提案し,経年劣化損傷と地震損傷を区別して評価する技術を開発した。これらの技術は,ユーザー指向型の性能評価型設計,特に修復性能評価の普及・促進に資する基盤技術となり得るものである。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 15件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件) 備考 (5件)

  • [国際共同研究] 清華大学(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] RC造壁部材を対象とした簡易損傷量推定手法に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      耳塚友貴, 高橋典之, 櫻井真人
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: 67B ページ: 31-38

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 画像処理を用いたRC壁部材のひび割れ幅分布特性の評価2021

    • 著者名/発表者名
      王一哲,高橋典之
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 86 号: 781 ページ: 481-489

    • DOI

      10.3130/aijs.86.481

    • NAID

      130008007290

    • ISSN
      1340-4202, 1881-8153
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Damage Estimation of RC Members Considering An Effect of Strain Ratio And Distribution on Crack Propagation2020

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki TAKAHASHI
    • 雑誌名

      Proc. of the 17th World Conference on Earthquake Engineering

      巻: 2020

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] RC部材の地震損傷画像計測のための撮影環境に関する考察2020

    • 著者名/発表者名
      高橋賢作, 高橋典之, 千田紘之
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: Vol42, No2 ページ: 895-900

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 画像解析によるRC部材のひび割れ幅分布特性の計測に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      王一哲, 耳塚友貴, 千田紘之, 高橋典之
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: Vol.42, No.2 ページ: 673-678

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 修正圧縮場理論とひび割れ幅分布特性を用いたRC造壁部材の簡易損傷量推定手法2020

    • 著者名/発表者名
      耳塚友貴, 王一哲, 高橋典之, 櫻井真人
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: Vol.42, No.2 ページ: 337-342

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 鉄筋コンクリート梁部材のひび割れ進展過程におけるひずみ分布に関する考察2020

    • 著者名/発表者名
      石橋詩織, 高橋典之, 根本結衣
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: Vol.42, No.2 ページ: 163-168

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal Structural Restoration of Historic Building in Japan Considering Life-cycle Seismic Loss Analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki TAKAHASHI, Yusuke KATAKAI, Takayoshi AOKI
    • 雑誌名

      Japan Architectural Review

      巻: 3(3) 号: 3 ページ: 284-297

    • DOI

      10.1002/2475-8876.12151

    • NAID

      210000167086

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 深層学習を用いた地震被災木造住宅の画像診断システム構築に関する基礎的研究2020

    • 著者名/発表者名
      千田紘之,高橋典之
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 85 号: 770 ページ: 529-538

    • DOI

      10.3130/aijs.85.529

    • NAID

      130007837637

    • ISSN
      1340-4202, 1881-8153
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 修正圧縮場理論と幾何学的部材変形によるRC造壁部材の簡易損傷量推定手法2019

    • 著者名/発表者名
      耳塚友貴,高橋典之,櫻井真人,佐藤真俊
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: Vol.41,No.2 ページ: 403-408

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] コンクリートひび割れ近傍ひずみ計測におけるデジタル画像相関法適用に関する考察2019

    • 著者名/発表者名
      根本結衣,高橋典之
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: Vol.41,No.2 ページ: 805-810

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 深層学習を用いたコンクリート基礎および外装材の画像診断2019

    • 著者名/発表者名
      千田紘之,高橋典之
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: Vol.41,No.2 ページ: 1315-1320

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 実大RC造架構の地震時部材損傷量簡易推定手法に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      周ヤン,高橋典之
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: Vol.40, No.2 ページ: 853-858

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 画像相関法によるひずみ計測に基づくRC部材ひび割れ進展過程における載荷速度の影響2018

    • 著者名/発表者名
      根本結衣,高橋典之
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: Vol.40, No.2 ページ: 859-864

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 人工知能を用いたモルタル系建築外装材の損傷画像診断と危険度判定に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      千田紘之,高橋典之
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: Vol.40, No.2 ページ: 1339-1344

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 画像処理に基づく損傷量評価技術の構造実験への適用2018

    • 著者名/発表者名
      高橋典之
    • 雑誌名

      コンクリート工学

      巻: 56 号: 9 ページ: 778-782

    • DOI

      10.3151/coj.56.9_778

    • NAID

      130007700013

    • ISSN
      0387-1061, 2186-2753
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] RC造壁部材を対象とした簡易損傷量推定手法に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      耳塚友貴, 高橋典之, 櫻井真人
    • 学会等名
      構造工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Damage Estimation of RC Members Considering An Effect of Strain Ratio And Distribution on Crack Propagation2020

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki TAKAHASHI
    • 学会等名
      17th World Conference on Earthquake Engineering
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 深層学習を用いたRC部材地震損傷検出のための損傷画像撮影環境に関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      高橋典之, 高橋賢作
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会 鉄筋コンクリート構造物の非破壊試験部門「歴史的構造物の非破壊検査」ミニシンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 鉄筋コンクリート部材の深層学習を用いた地震損傷検出における最適撮影環境に関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      高橋賢作, 高橋典之
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 画像解析に基づくRC壁部材のひび割れ幅分布特性2020

    • 著者名/発表者名
      王一哲, 高橋典之, 耳塚友貴, 千田紘之
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 修正圧縮場理論とひび割れ幅分布によるRC造せん断壁の簡易ひび割れ進展解析手法2020

    • 著者名/発表者名
      耳塚友貴, 王一哲, 高橋典之, 櫻井真人
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 鉄筋コンクリート梁部材のひび割れ進展過程におけるひずみ分布進展とひび割れ幅関係に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      石橋詩織, 高橋典之, 根本結衣
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 深層学習を用いた戸建て住宅の地震損傷検出に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      千田紘之,高橋典之
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 大型振動台を用いた構造骨組加力実験と解析評価 その8 床スラブの合成効果2019

    • 著者名/発表者名
      青柳克弘,岡崎太一郎,長江拓也,松宮智央,高橋典之,中澤博志,御子柴正,梶原浩一
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 大型振動台を用いた構造骨組加力実験と解析評価 その9 合成梁の変形性能と剛性劣化挙動2019

    • 著者名/発表者名
      野々山優輔,長江拓也,岡崎太一郎,松宮智央,高橋典之,中澤博志,御子柴正,梶原浩一
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 載荷速度の異なるRC造部材実験におけるDICの適用と損傷過程の考察2019

    • 著者名/発表者名
      根本結衣,高橋典之
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 修正圧縮場理論と幾何学的部材変形モデルを用いたRC造せん断壁の簡易ひび割れ評価手法2019

    • 著者名/発表者名
      耳塚友貴,高橋典之,櫻井真人,佐藤真俊
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 動的載荷を受けるRC造架構の簡易ひび割れ長さ評価手法 その1 評価手法概要と解析対象2018

    • 著者名/発表者名
      高橋典之
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 動的載荷を受けるRC造架構の簡易ひび割れ長さ評価手法 その2 解析結果と実験結果の比較検討2018

    • 著者名/発表者名
      周ヤン
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 人工知能を用いた地震被災戸建て住宅の画像診断に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      千田紘之
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 大型振動台を用いた構造骨組加力実験と解析評価 その7 動的載荷実験における画像相関法の適用と部材損傷進展評価2018

    • 著者名/発表者名
      根本結衣
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 部分架構の動的載荷実験と同時損傷評価手法の開発 第6報 画像相関法を用いたひずみ計測によるひび割れ幅と載荷速度の関係2018

    • 著者名/発表者名
      高橋典之
    • 学会等名
      日本建築学会北海道支部研究報告
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 鉄筋コンクリート部材の構造性能評価の現状と将来2019

    • 著者名/発表者名
      日本建築学会
    • 総ページ数
      326
    • 出版者
      日本建築学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 深層学習を用いた鉄筋コンクリート部材の地震損傷計測技術に関する研究

    • URL

      https://www.archi.tohoku.ac.jp/labs-pages/PBEE/research/OC2020_1.pdf

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 修正圧縮場理論と幾何学的部材変形モデルによるRC壁部材の損傷量推定に関する研究

    • URL

      https://www.archi.tohoku.ac.jp/labs-pages/PBEE/research/OC2019_3.pdf

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 載荷速度を考慮したRC造部材および架構の損傷量進展簡易解析手法の開発

    • URL

      http://www.archi.tohoku.ac.jp/labs-pages/PBEE/research/OC2018_7.pdf

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 人工知能(Artificial Intelligence)を用いた住宅外壁の損傷量評価に関する研究

    • URL

      http://www.archi.tohoku.ac.jp/labs-pages/PBEE/research/OC2018_3.pdf

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 載荷速度の異なるRC造部材実験におけるDICの適用と損傷過程の分析

    • URL

      http://www.archi.tohoku.ac.jp/labs-pages/PBEE/research/OC2018_8.pdf

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi