| 研究課題/領域番号 |
20K04672
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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 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
川崎 佑磨 立命館大学, 理工学部, 准教授 (90633222)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 橋梁用ゴム支承 / AE法 / 損傷評価 / 橋梁用免震ゴム支承 / 健全性評価 / 非破壊試験法 / 弾性波 / 橋梁用免振ゴム支承 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の概要は、近年報告されている橋梁用ゴム支承の破断や経年劣化、地震後の残存耐力推定を可能とするための、非破壊検査による健全性評価指標の作成を目指すものである。特に、ゴム支承内部で発生・伝播する弾性波の健全性評価にAE法を利用する。AE法では、検出した弾性波の波形の各種パラメータを取得することができる。そこで、ゴム支承の損傷評価に対して有効な特徴量の把握、数値解析、実験を行う。また、実際に使用されるゴム支承の室内実験や現地測定を通じて、弾性波パラメータを利用した健全性評価指標の構築を目指す。
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| 研究成果の概要 |
解析的検討では、検出された弾性波が、健全なゴム支承内部を伝搬した弾性波か，欠陥が存在するゴム支承を伝搬した弾性波かを教師学習により判定できる可能性を示した。
実験的検討では、交通振動を模擬した繰返し圧縮載荷試験を行い、載荷試験中にAE計測を行った。AE計測結果から、せん断ひずみ量が多いほどAEヒット数が多いことが分かった。また、AEエネルギーと最大振幅値、AEエネルギーとRMS値で相関比較すると、せん断ひずみ量が多いほど両者の値が大きくなることがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震では、ゴム支承の破断が初めて報告され、平成28年（2016年）熊本地震でもゴム支承の破断が報告された。令和6年能登半島地震でも複数のゴム支承の破断が報告されている。これらの破断原因について明確にされていないが、ゴム支承内部の劣化が原因の一つである可能性も挙げられている。また、ゴム支承が破断すると橋桁に作用する水平力を制御できなくなり、橋桁同士が衝突して復旧・復興活動にも大きな影響を及ぼす。ゴム支承の劣化は、橋梁の耐震性能の低下に繋がる重要な課題である。この成果は、地震によりせん断変形を受けたゴム支承の損傷評価にも活用することが可能である。
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