2019 年度研究成果報告書

MEMSセンサを用いた鋼橋の疲労損傷メカニズム同定システムの構築

研究課題

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研究課題/領域番号	17K14717
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関	東京都市大学
研究代表者	関屋英彦東京都市大学, 工学部, 准教授 (60743309)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	維持管理 / 鋼橋 / 疲労損傷 / 慣性センサ
研究成果の概要	鋼床版は軽量であること、さらに施工時間の面において特長を有していることから、都市高速道路や長大橋に多く採用されている。鋼床版の構造は、薄い鋼板を溶接によって組み合わせた構造となっており、活荷重が作用した際の複雑な変形に起因する疲労損傷が維持管理上の課題となっている。そこで、本研究では、MEMS慣性センサや接触式変位計を活用することによって活荷重に対する鋼床版縦リブの変形を可視化し、ひずみ応答と比較することによって、鋼床版縦リブ上部に生じる疲労損傷の発生要因となる変形を同定した。
自由記述の分野	維持管理工学
研究成果の学術的意義や社会的意義	橋梁は私たちの生活や経済活動を支える重要な交通インフラであり、常に安全安心に供用できる状態に維持管理することが求められている。橋梁に生じる損傷は多様だが、鋼橋に生じる疲労損傷は発見が困難な上、急激に進展し重大な損傷に繋がる危険性があり、適切に維持管理を実施することが重要である。本研究では、MEMS慣性センサと接触式変位計を活用することによって、車両荷重による鋼床版の変形の可視化を行った。この研究成果により、鋼床版に生じる疲労損傷の発生要因の同定が可能となり、さらに補修・補強を行った際の効果を定量的に判断することができる。