各種社会基盤構造物の維持管理システムに関する研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14205064
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 町田 篤彦 埼玉大学, 工学部, 教授 (50008869)
• 研究分担者: 大即 信明 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (40211106) ; 辻 幸和 群馬大学, 工学部, 教授 (50048922) ; 関 博 早稲田大学, 理工学部, 教授 (40120919) ; 上田 多門 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00151796) ; 睦好 宏史 埼玉大学, 工学部, 教授 (60134334)
• キーワード: 維持・管理 / 補修・補強 / モニタリング / 塩害 / 劣化 / 塩化物イオン / AE / 非破壊試験

研究概要

各種社会基盤構造物の維持管理システム構築に必要となる要素技術の確立を目指して、14年度の研究を続行して行った結果、以下の諸点が明らかにされた。
1)コンクリート中を電気泳動する塩化物イオンの濃度分布を実験により求め、誤差関数を用いて非定常状態の拡散係数を求めた結果、表面の塩化物イオン濃度の与え方により拡散係数は異なり、固定化を含めた時間依存性を考慮する必要性が示唆された。
2)RC部材に対する塩化物イオン拡散に及ぼすひび割れを影響を評価できるモデルを構築した。
3)沖縄にてアルカリ骨材反応と塩害により劣化した実構造物を調査し,被害状況を把握するとともに、実験室において上記の複合劣化の促進試験を行っている。
4)凍結融解と疲労作用を組合わせて受ける場合のコンクリートの応力-ひずみ関係をモデル化した。
5)拡散方程式で記述される時間依存要因のうち水分および塩化物イオンの拡散と、それに伴う初期応力および鉄筋腐食の影響を評価可能な解析プログラムを開発し、これによれば、RC部材の劣化過程ならびに劣化した構造物の構造性能の評価が可能なことを検証した。
6)各種コンクリート部材の載荷に伴う損傷領域を,アコースティック・エミッション法を用いて同定する手法を確立した.
7)静的ひずみ分布の連続計測システムおよび動的応答計測システムを用いてコンクリート構造物のひび割れ分布、FRPシートによる補強効果、および小規模地震応答のモニタリング手法と精度改善手法を開発した。
8)複雑なひび割れを有するトンネル覆工、およびコンクリート橋梁の健全性評価手法の高度化を目指し、FEMおよびニューラルネットワーク逆解析システムの最適化と解析安定性に関する検討を行った。
9)RC1層ラーメン橋脚の模型供試体を製作して,はり部を炭素およびアラミド連続繊維シート,鋼板を用いてせん断補強をした場合について,静的正負交番載荷実験を行い,補強後のRCラーメン橋脚の耐震性状を明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] 杉山隆文, 前原聡, Ritthichauy Worapatt, 辻幸和: "電気泳動によるコンクリート中の塩化物イオンの移動に関する研究"コンクリート構造物の補修、補強、アップグレード論文報告集. 3. 247-250 (2003)
• [文献書誌] Pa Pa Win, Watanabe.M., Machida, A: "Penetration Profile of Chloride Ion in Cracked Reinforced Concrete"Cement and Concrete Research Journal. (accepted).
• [文献書誌] Hasan, M., Ueda, T., Sato, Y.: "The Influence of Frost Damage on Fatigue Behavior of Concrete"Proc.4th International Conference on Concrete under Severe Conditions : Environment & Loading. 掲載予定. (2004)
• [文献書誌] 野城良祐, 石川靖晃, 中村光, 田辺忠顕: "物質移動を考慮したRBSMによるひび割れ進展解析手法の開発"コンクリート工学年次論文報告集. 第25巻第1号. 467-472 (2003)
• [文献書誌] 渡辺 健, 二羽淳一郎, 横田 弘, 紫桃孝一郎: "AE法を用いたプレストレストコンクリート梁の破壊性状の検証"コンクリート工学年次論文報告集. 査読中. (2004)
• [文献書誌] Xu, B., Wu, Z.S., Yokoyama, K.: "Neural Networks for Decentralized Control of Cable-Stayed Bridge"Journal of Bridge Engineering(ASCE). Vol.8, No.4. 229-236 (2003)