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2021 年度 実績報告書

実空間・サイバー空間連携システムによるコンクリート構造物の環境劣化予測技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19H02212
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

中村 文則  長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (70707786)

研究分担者 下村 匠  長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (40242002)
神田 佳一  明石工業高等専門学校, 都市システム工学科, 教授 (60214722)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード塩害 / 飛来塩分 / 自然環境 / 劣化予測 / サイバー空間
研究実績の概要

2021(令和3)年度は、沿岸部の自然環境を再現した風・降雨・飛来塩分を作用させた模型実験を実施するとともに、その結果に基づき構造物の環境劣化予測モデルの改良を行った。さらに、実空間・サイバー空間連携システムの開発と実構造物への適用性の検証を実施した。
沿岸部の自然環境を再現した実験では、模型周辺の風速分布、降雨到達量、飛来塩分到達量、降雨による洗い流し後の表面塩化物イオン量の測定を行った。さらに、その結果を参考に、環境作用の予測モデルの開発とその妥当性の検証を行った。これらの成果を査読付論文(コンクリート工学年次論文集、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)として整理し、投稿・発表を行った。
サイバー(仮想)空間技術を利用して構造物を管理する実空間・サイバー空間連携システムの開発を行った。さらに、検証データの取得のために、鉄筋コンクリート構造物模型を利用した実験を実施した。システム内で再現した自然環境作用の項目は、風況、降雨、日射とそれに伴う構造物の表面・内部温度である。対象とした構造物は、長岡技術科学大学の屋外実験場に設置した鉄筋コンクリート構造物模型である。これらの成果を査読付論文(コンクリート工学年次論文)として整理し、投稿・発表を行った。
構築した空間連携システムの実構造物への適用性を確認するために、沿岸部に設置されている実橋梁への実装を行った。その結果、実空間・サイバー空間連携システムは、実橋梁に直接適用でき、リアルタイムで環境作用を予測できることが示された。さらに、サイバー空間を利用することでその予測結果を時空間的に管理できることが明らかになった。これらの成果を査読付論文(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)および口頭発表(理論応用力学講演会)として整理し、投稿・発表予定(一部査読中)である。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] 降雨と飛来塩分を再現したコンクリート構造物の表面物質量に関する実験2021

    • 著者名/発表者名
      新宮唯史・中村文則・大熊真貴・柿原芳彦
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: Vol.43 ページ: 520-525

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 長期観測データに基づく沖縄本土島海岸付近の飛来塩分予測における機械学習の適用2021

    • 著者名/発表者名
      請舛 慧・崎原康平・中村文則・滝 勇太
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: Vol.43 ページ: 544-549

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3次元仮想空間技術を利用した構造物の維持管理システムの提案とその検証2021

    • 著者名/発表者名
      増田 健・中村文則・山口貴幸・下村 匠
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: Vol.43 ページ: 907-912

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 構造物外部から表面部における降雨・飛来塩分の移動過程の予測解析とその検証2021

    • 著者名/発表者名
      中村文則・山科裕海・井向日向・山口貴幸・下村 匠
    • 雑誌名

      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

      巻: 21 ページ: 7-12

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 地域毎の環境作用を考慮した機械学習による飛来塩分予測2021

    • 著者名/発表者名
      請舛 慧・崎原康平・中村文則・富山 潤・滝 勇太
    • 雑誌名

      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

      巻: 21 ページ: 301-306

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 北陸・東北地方の日本海沿岸部における飛来塩分の現地観測と環境作用の影響2021

    • 著者名/発表者名
      中村文則・Chimedtseren Otgonbileg・増田 健・神田佳一・下村 匠
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: Vol.77 ページ: I_445-I_450

    • 査読あり
  • [学会発表] 仮想空間技術を利用した構造物外部の環境作用の管理システムの基礎的研究2022

    • 著者名/発表者名
      中村文則
    • 学会等名
      第66回理論応用力学講演会
  • [学会発表] コンクリート橋梁表面に作用する降雨粒子の到達分布に関する検討2021

    • 著者名/発表者名
      中村文則
    • 学会等名
      混相流シンポジウム2021講演会

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公開日: 2022-12-28  

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