| 研究課題/領域番号 |
23K03992
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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22010:土木材料、施工および建設マネジメント関連
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| 研究機関 | 鹿児島大学 |
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研究代表者 |
山口 明伸 鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (50305158)
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| 研究分担者 |
審良 善和 鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (60639376)
小池 賢太郎 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 主任研究員 (30781992)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023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 | マクロ環境外力 / メゾ環境外力 / ミクロ環境外力 / 劣化機構 / データベース / インフラの維持管理 / 環境リスク評価 / 性能評価 / 構造物群データベース / リカレント教育 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
我が国のインフラの維持管理は5年に一度の点検によるメンテンナンスサイクルによって実施されているが、現状では、未だその実効性は十分なレベルにない。これは、必要な新技術が実務レベルに落とし込まれていないことや、AIや数理DS等の知識と技術を修得した高度専門技術者が不足していることが原因である。本研究では、数値解析技術や確率論的手法に基づく環境リスク評価手法や構造物群の性能予測評価手法を一般技術者が活用できる実務レベルに落とし込み、メンテナンスサイクルの実効化に資するツールを開発する。さらに、それをリカレント教育に活用し、地域に求められる高度専門技術者の育成を実践する。
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| 研究実績の概要 |
【課題1】環境リスク評価アプリの開発
橋梁群の立地する環境を、マクロ環境（構造物が建設される地域を包含する気象条件）、メゾ環境（構造物の部位・部材周囲の環境条件）、ミクロ環境（外部環境とコンクリート表面との境界）の３つの区分で整理し、気象データ（温度、湿度、風向風速）と周辺地形（海岸および沿岸の形式、地形、標高）、構造物の構造形式等の要因を踏まえ、塩害に最も影響のある、飛来塩分量、付着塩分量、浸透塩分量、および水掛かり量、乾湿繰り返し回数等の環境外力を定量的に評価することを試みた。また、日本を含むアジア地域における環境リスクの実態把握のために、国内では鹿児島および沖縄、海外ではベトナムの４地域を選定し、環境情報の収集を実施した。
【課題2】構造物の性能評価アプリの開発
劣化機構に及ぼす環境外力の影響を、劣化の発生部位と拡大範囲、進行速度の観点から整理した。具体的には、研究代表者が開発したLECCAプログラムの材料劣化モデルを活用し、そこに、局部的な水掛かりや塩分供給、日射や乾湿繰返しにおける水分と酸素の移動範囲とその速度等の情報を加えることで、塩害劣化の時間的空間的な将来予測を行った。また、本手法に関する講習会を開催し、建設コンサルタントで維持管理に携わる技術者との意見交換を実施した。
【課題3】構造物のデータベース活用アプリの開発
鹿児島県内の橋梁点検データベースを基に、環境外力と塩害劣化の実態を把握し、環境外力に基づくリスク要因を抽出した。
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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
設定している３つの課題に対して、初年度としては、「課題１ 環境リスク評価」におけるマクロ環境外力の実態評価、「課題２ 構造物の性能評価」における劣化機構における環境外力評価、「課題３ 構造物群のデータベース活用」におけるリスクの特定、のそれぞれを実施し、一定の情報および成果が得られたことから、おおむね順調に進展していると判断している。
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| 今後の研究の推進方策 |
初年度の成果を踏まえ、次年度には以下の課題に取り組む予定である。
課題１ メゾ環境外力の評価手法の検討
課題２ 構造物の抵抗力の評価手法の検討
課題３ マルコフ連鎖モデルを用いたリスク評価手法の構築
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