| 研究課題/領域番号 |
22K04298
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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 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
小松 怜史 横浜国立大学, 大学院都市イノベーション研究院, 准教授 (00732869)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 洋上風力発電 / コンクリート製浮体 / 圧縮疲労 / 高強度コンクリート / 試験方法 / 浮体式洋上風力発電設備 / コンクリート浮体 / 疲労寿命予測 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
洋上風力発電所コンクリート製浮体の設計手法・維持管理手法の構築を目指し，本研究では，コンクリートの圧縮疲労試験を効率よく実施する手法を考案する。その上で使用材料の特性や供用環境の違いを考慮して，高強度コンクリートの圧縮疲労特性の解明を試みる。これらの結果を踏まえ，疲労寿命の予測手法の高度化に向けた検討を行う。
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| 研究実績の概要 |
洋上風力発電所コンクリート製浮体の設計手法・維持管理手法の構築を目指し，本研究では，まずコンクリートの圧縮疲労試験を効率よく実施するため，コンクリート試験体を縦に一列に積み上げ同じ荷重下で一度に多数の疲労実験（以下，3連のコンクリート試験体の載荷実験）を行う手法を考案する。そのうえで，使用材料や供用環境の条件を考慮して，高強度コンクリートの圧縮疲労特性の解明を試みる。その結果を踏まえ，疲労寿命の予測手法の高度化に向けた検討を行う。
二年目である2023年度は，前年に製作した上記載荷治具を用いて，3連のコンクリート試験体の載荷実験を行った。まずは動的な疲労載荷実験ではなく，本年度は静的な載荷実験を行った。計測項目は，治具の脚に発生する載荷方向のひずみ（4か所×治具3段の計12か所），コンクリート試験体に発生する載荷方向のひずみ（1試験体3か所×3試験体の計9か所），3連の治具間の変位（上段と中段、中段と下段の間×東西南北の計8か所）である。比較検討のため，試験体1つでの載荷試験も行った。
実験の結果，3連のコンクリート試験体で行った載荷実験において，コンクリート試験体のひずみでひずみ差が生じ，試験体破壊後には，載荷治具に発生ひずみにもばらつきが認められた。載荷軸の偏心や載荷治具自体の曲げ変形等が確認された。治具の厚みをもう少し厚くするなどの改善点が確認されたが，3連のコンクリート試験体で行った各試験体の圧縮強度と試験体1つで行った圧縮強度の実験結果に有意な差は認められなかった。静的な載荷実験においては，今回製作した治具でも十分にその有用性が確認された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初計画では、2年目に製作した載荷治具の実験が予定されており、計画通り検証実験を行うことが出来た。次年度予定している、高強度コンクリートの圧縮疲労特性の解明に向けて、試験パラメータの選定ならびに計測方法に関する検討を開始している。次年度よりスムーズに実験を開始できると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
最終年度である2024年度は、高強度コンクリートの圧縮疲労特性の解明を試みる。さらに，疲労寿命の予測手法の高度化に向けた検討を行う。具体的には、コンクリート内部で発生する微視的な破壊挙動と耐荷力低下の関係性をとらえるため、AE法の利用ならびにコンクリート内部で発生する自己発熱の関係性の分析を検討している。
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