| 研究課題/領域番号 |
20K04665
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分22020:構造工学および地震工学関連
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
山尾 敏孝 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 名誉教授 (40109674)
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| 研究分担者 |
森山 仁志 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 講師 (50825495)
岩坪 要 熊本高等専門学校, 生産システム工学系ACグループ, 教授 (60290839)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 構造工学・地震工学 / 石造アーチ橋・石積み構造 / 数値解析 / 文化財 / 補修・補強 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
石造アーチ橋の歴史は古いが，代表的な損傷事例である壁石の孕みだしや中詰め材の特性が崩壊機構に及ぼす影響は未解明であり，2016年熊本地震では中詰め材の流出が崩壊の原因となった．また，石造アーチ橋の補修には文化財的観点から施工上の制約があるため，現在でも伝統的工法によってのみ行われているが，その補修効果の工学的な技術データは不明確である．このような背景を踏まえ，本研究では，損傷劣化した石造アーチ橋の耐荷能力と崩壊機構を数値解析と載荷実験により解明し，当時技術のみを用いる伝統的観点と現代工学を用いる近代的観点の２つの観点からから文化財価値を損なわない補修工法を提案することを目的とする．
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| 研究成果の概要 |
石造アーチ橋の文化財価値を損なうことのない補修・補強工法を，ダボ（ダウエル）による伝統的観点，接着アンカー接合による近代的観点から提案することを進めた．主な研究成果は，接着アンカー補強部の耐力評価方法やその推定精度，必要定着長の提案，乾燥密度・弾性波速度を用いた石材の一軸圧縮強度の推定式提案，斜角柱状の壁石による振動特性の改善，壁石や輪石のひび割れによる影響を今後数値解析で評価するための応力拡大係数やエネルギー解法率などの取得が挙げられる．数値解析については，中詰材を考慮しない壁石の落下挙動については，定性的ではあるが再現することが出来た．中詰材のモデリングについては課題が残った．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
石材同士の連結に接着アンカー工法が適用できること，またコンクリート構造用の既存式と著者らの石材用提案式を組合わせることでアンカー補強部の設計ができることを示した意義は大きい．また，乾燥密度・弾性波速度といった非破壊指標により石材の一軸圧縮強度を推定でき，これらの関係がデータベース化されれば，サンプリングコア数を大きく削減できることがわかった．その他，壁石形状を変えるだけではらみだし挙動を改善できることは，修繕作業に資する知見といえる．前述の成果をはじめ，本研究で得られた知見は，文化財価値を保ちながら石造構造物を維持管理するのに重要な情報であり，学術的および社会的な価値は十分にあったと考える．
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