| 研究課題/領域番号 |
22K20453
|
|---|
| 研究種目 |
研究活動スタート支援
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
0303:土木工学、社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 松江工業高等専門学校 |
|---|
研究代表者 |
坪倉 佑太 松江工業高等専門学校, 環境・建設工学科, 助教 (40964846)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2022-08-31 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
|
|---|
| キーワード | 維持管理 / 海塩粒子 / CFD / WRF / 付着塩分 / 飛来塩分 / 腐食 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
鋼橋の腐食因子である海塩粒子に関して，大気中の濃度予測や，気流解析および粒子飛散解析に基づく橋梁への付着量推定が近年の計算機性能の向上に伴って可能になりつつある．しかし，推定精度は不十分であり，計算負荷も極めて大きい．本研究では，従来の大気中海塩粒子量の観測法と領域気象モデルWRFによる風速場の解析を組み合わせた，大気中塩分濃度の評価手法を構築する．さらに，構造物表面への粒子の付着率を考慮した，橋梁周囲の流れ場解析に基づく付着量推定手法を開発する．将来的には，大気中の塩分濃度評価手法と橋梁への付着量推定手法を組み合わせることで，簡便且つ高精度な付着量評価モデルを開発することを目標としている．
|
| 研究成果の概要 |
大気中の塩分粒子は，構造物に付着することで腐食を促進させるため，維持管理においては付着する塩分量を適切に評価することが求められる．本研究では大気中塩分濃度の評価手法の構築を目指し，領域気象モデルWRF/Chemによる大気中の塩分量予測を試みた．結果として，沿岸域および内陸の汽水湖での海塩粒子の発生条件を適切に考慮することで，大気中の塩分量を従来に比べ高精度で予測できることが明らかになった．また，構造物に付着する塩分量の推定手法の開発を目的として，構造物周囲の気流と粒子の連成解析を数値流体解析を用いて実施することにより，矩形断面および橋梁断面を模した断面における粒子の塩分付着分布を明らかにした．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
鋼橋梁の維持管理においては，日本は島国であることから，特に海塩粒子の付着による鋼材の腐食が大きな懸念事項となる．したがって，橋梁各部位に付着する塩分量の評価が重要であるが，未だ手法の確立には至ってない．本研究では，領域気象モデルWRF/Chemおよび橋梁周囲のCFD解析により，一貫した解析のみによる付着量評価の可能性を示している．日本各地に存在する橋梁等の構造物は膨大であるから，現地観測ではなく，解析のみによる付着塩分量評価手法の確立は，維持管理の効率化の観点から，意義は大きいと言える．
|
