| 研究課題/領域番号 |
19H02212
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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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| 審査区分 |
小区分22010:土木材料、施工および建設マネジメント関連
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
中村 文則 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (70707786)
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| 研究分担者 |
下村 匠 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (40242002)
神田 佳一 明石工業高等専門学校, 都市システム工学科, 教授 (60214722)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
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| キーワード | 塩害 / 飛来塩分 / 劣化予測 / サイバー空間 / 維持管理 / 環境作用 / 自然環境 / 自然環境用 / 劣化予測モデル / 降雨 / 模型実験 / 数値解析 / 自然環境作用 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
コンクリート構造物の長期供用性を予測するための研究として、これまでコンクリート内部への劣化促進物質(水分・塩分)の移動を再現する研究が報告されてきた。一方で、このような研究成果を最大限に引き出すためには、その境界条件となる構造物表面の劣化促進物質量を正確に求める必要があるが、その研究は十分に進んでいない。本研究では、構造物の表面境界における劣化促進物質量の定量評価を行い、構造物外部から内部までの物理過程を統合した環境劣化予測モデルの開発を行う。さらに、開発した予測モデルを用いて、実空間と連携(同期)したサイバー空間を構築し、構造物の供用開始から終了までを予測できる技術を開発する予定である。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、コンクリート構造物の外部環境作用に応じた表面物質量を予測できる環境劣化予測モデルの構築を行った。さらに、実空間と連携(同期)したサイバー空間内で、構造物を時空間的に管理する技術の開発を行った。その結果、構築した予測モデルは、構造物外部の環境作用とコンクリート表面の劣化促進物質量を統合して予測でき、その結果が環境作用を再現した模型実験の結果とほぼ一致することが示された。さらに、開発した実空間・サイバー空間連携システムは、沿岸部に設置された実構造物に直接適用することができ、サイバー空間を利用して環境作用を時空間的に管理できることが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果は、これまで国内外で盛んに研究が進められてきたコンクリート構造物内部の劣化予測解析の表面境界条件を高精度化するものである。将来的にコンクリート構造物の内部鉄筋腐食による長期耐久性の低下を正確に予測する技術となり、構造物の安全性を向上させる点において社会的意義がある。さらに、構築した予測モデルと情報工学分野で研究が進んでいるサイバー空間技術を統合することで、サイバー空間内で構造物の維持管理が可能な実空間・サイバー空間連携システムの開発を行った。このシステムは実構造物に直接適用することができ、コンクリート構造物の設計・維持管理の効率化に有効な技術になる。
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