| 研究課題/領域番号 |
20K05036
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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25030:防災工学関連
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| 研究機関 | 前橋工科大学 (2022-2023)
東京都立産業技術高等専門学校 (2020-2021) |
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研究代表者 |
宮川 睦巳 前橋工科大学, 工学部, 准教授 (90469578)
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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)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 応力発光体 / 破壊発光 / 累積外力 / 損傷度評価 / CNN技術 / 輝度値ヒストグラム / コンクリート一軸圧縮試験 / コンクリート曲げ試験 / コンクリート４点曲げ試験 / ヒストグラム / 損傷度評 / 光機能材料 / 累積外力損傷評価 / Deep Learning |
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| 研究開始時の研究の概要 |
インフラ設備のレジリエンスを強化するうえでもっとも重要なことは，災害直後に被災構造物の健全性を短時間に把握する技術を確立することである．しかしながら，構造物ごとの累積外力の程度を災害直後に一挙に把握することは現状で容易ではない．これは，面的に膨大な数が敷設されているコンクリート構造物に作用した累積外力の程度を短期間に一挙に測定する技術は確立されておらず，構造物に加わるエネルギーと損傷の関係は，現段階で明確になっていないためにある．本研究では累積外力の程度を迅速・簡易に測定し，エネルギーと損傷の関係性を明らかにすることで，構造物のレジリエンス強化に資する健全性評価法を提案する．
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| 研究成果の概要 |
近年，大規模化している災害に対し，被災後短時間で健全性を把握することは都市機能を維持するうえで急務な課題となっている．しかしながら，構造物ごとに累積外力の程度を災害直後に一挙に把握することは困難であり，受けた累積外力の程度を迅速・簡易に測定し，構造物に加わるエネルギーと損傷の関係性を即時に評価できることが重要である．
本研究では，応力発光体（ML技術）を用いて応力発光を観察しており，モニタリング技術により累積外力による損傷の程度を迅速に評価できるシステムの作成とCNN技術による損傷度評価の提案を行っている．これらの技術を組合せながらレジリエンス強化に資する健全性評価法を提案した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
構造物ごとの累積外力の程度を災害直後に一挙に把握することは現状で容易ではない．それは面的に膨大な数が敷設されているコンクリート構造物に作用した累積外力の程度を短期間に一挙に測定する技術は確立されておらず，構造物に加わるエネルギーと損傷の関係は明確になっていないためである．
ML技術を用いることで，破壊発光を広域で捉えることができ，発光箇所を特定し，その発光強度の情報を蓄積することで構造物に加わるエネルギーと損傷の関係性を明らかにすることが可能である．本研究では，ML技術による破壊発光から損傷度の推定手法を提案しており，また，CNN技術による損傷度検知と損傷度評価を行った．
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