現場位置の情報を活用した作用・構造性能の確率統計量の改善と劣化構造物の余寿命評価

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20686030
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 構造工学・地震工学・維持管理工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 秋山 充良 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00302191)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 信頼性理論 / Sequential Monte Carlo Simulation / X線 / 鉄筋コンクリート / 塩害 / 余寿命評価 / ライフサイクル解析

研究概要

海洋環境にある鉄筋コンクリート構造物から得られる点検・検査情報(目視検査によるひび割れ性状や塩化物イオン濃度)を活用することで,構造物の劣化予測に係る確率変数をSequential Monte Carlo Simulationにより更新し,それらを用いて確率論的に残存寿命を評価する一連のフレームワークを構築した.残存寿命の予測には,部材内で生じる鉄筋腐食の空間分布モデルが必要になるため,X線技術を適用し,実験的にそのモデル化に必要な基礎情報も得ている.

研究成果

• [雑誌論文] Life-cycle reliability of RC bridge piers under seismic and airborne chloride hazards (2011)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, M., Frangopol, DM., Matsuzaki, H.
  • 雑誌名: Earthquake Engineering and Structural Dynamics (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reliability-based capacity design for reinforced concrete bridge structures (2011)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, M., Matsuzaki, M., Dang, D.H., Suzuki, M.
  • 雑誌名: Structure and Infrastructure Engineering (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Integration of the effects of airborne chlorides into reliability-based durability design of R/C structures in a marine environment (2011)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, M., Frangopol, D.M., Suzuki, M.
  • 雑誌名: Structure and Infrastructure Engineering (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Time-dependent reliability analysis of existing RC structures in a marine environment using hazard associated with airborne chlorides (2010)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, M., Frangopol, D.M., Yoshida, I.
  • 雑誌名: Engineering Structures Vol.32, No.11 ページ: 3768-3779
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stress-Averaged Strain Model for Confined High-Strength Concrete (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Akiyama, M.Suzuki, D.M.Frangopol
  • 雑誌名: ACI Structural Journal Vol.107, No.2 ページ: 179-188
  • 査読あり
• [雑誌論文] 部分係数を用いた海洋環境下にあるRC構造物の耐久信頼性設計 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松崎裕, 秋山充良, 鈴木基行
  • 雑誌名: 構造工学論文集 Vol.56A ページ: 733-741
  • 査読あり
• [雑誌論文] 塩害環境下にあるコンクリート桁の設計耐用期間にわたる構造安全性評価手法とそのプレテンションPC桁への適用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松崎裕, 秋山充良, 大木文宏, 中嶋啓太, 鈴木基行
  • 雑誌名: 土木学会論文集E Vol.66, No.2 ページ: 147-165
  • 査読あり
• [雑誌論文] SMCSを用いたRC構造物劣化度逆推定のための塩化物イオン濃度計測誤差のモデル化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉田郁政, 鈴木修一, 秋山充良
  • 雑誌名: 応用力学論文集 Vol.13 ページ: 79-88
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sequential Monte Carlo Simulationを用いた維持管理のための信頼性評価手法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉田郁政, 秋山充良, 鈴木修一, 山上雅人
  • 雑誌名: 土木学会論文集A Vol.65, No.3 ページ: 758-775
  • 査読あり
• [雑誌論文] SMCSを用いた既設構造物のための信頼性解析の問題点と精度評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉田郁政, 本城勇介, 秋山充良
  • 雑誌名: 応用力学論文集 Vol.12 ページ: 79-88
  • 査読あり
• [雑誌論文] 塩害環境下にあるRC橋脚の耐震安全性確保の観点から定めた限界鉄筋腐食量とその耐久設計法に関する確率論的考察 (2008)
  • 著者名/発表者名: 秋山充良, 松崎裕, 佐藤広和, 内藤英樹, 鈴木基行
  • 雑誌名: 土木学会論文集E Vol.64, No.4 ページ: 541-559
  • 査読あり
• [学会発表] Probabilistic Approach to Service Life Prediction of Concrete Structures Subjected to Load and Environmental Actions. (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Akiyama, DM.Frangopol, I.Yoshida.
  • 学会等名: Joint Fib-RILEM Workshop on Modelling of Corrosion Concrete Structures
  • 発表場所: スペインマドリッド市
  • 年月日: 2010-11-23
• [学会発表] On life-cycle reliability under earthquake excitations of corroded structures (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Akiyama, DM.Frangopol
  • 学会等名: IALCCE (International Symposium on Life-Cycle Civil Engineering) 2010(Keynote Lecture)
  • 発表場所: 台湾台北市
  • 年月日: 2010-10-30
• [学会発表] Service life of RC structures in a marine environment : A probabilistic approach. (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Akiyama, D.M.Frangopol, I.Yoshida.
  • 学会等名: 2nd International Symposium on Service Life Design for Infrastructure.
  • 発表場所: オランダ・デルフト大学
  • 年月日: 2010-10-04
• [学会発表] X線撮影を用いたRC部材内の鉄筋腐食状態の可視化に関する基礎的研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小森谷隆, 萩原聡子, 秋山充良, 鈴木基行, 中嶋啓太
  • 学会等名: 土木学会第65回年次学術講演会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] 公開地震ハザードを用いた各種橋梁構造の耐震信頼性の比較 (2010)
  • 著者名/発表者名: 阿部遼太, 秋山充良, 鈴木基行, 猪股右樹
  • 学会等名: 土木学会第65回年次学術講演会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] ヘルスモニタリングから得られる情報を活用したコンクリート構造物のライフタイムにわたる構造信頼性評価法に関する基礎的研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中嶋啓太, 小森谷隆, 秋山充良, 鈴木基行, 吉田郁政
  • 学会等名: 土木学会第65回年次学術講演会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-09-01
• [学会発表] Long-term performance prediction of RC bridge slabs in a marine environment (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Akiyama, DM.Frangopol, I.Yoshida
  • 学会等名: The Fifth International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management
  • 発表場所: アメリカ・フィラデルフィア
  • 年月日: 2010-07-14
• [学会発表] Reliability Analysis of an Existing RC Structure Updated by Inspection Data (2009)
  • 著者名/発表者名: I.Yoshida, M.Akiyama, S.Suzuki
  • 学会等名: The Tenth International Conference on Structural Safety and Reliability
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2009-09-13
• [学会発表] Reliability-Based Capacity Design of RC Bridge System (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Akiyama, M.Suzuki, H.Matsuzaki, T.H.Dang
  • 学会等名: The Tenth International Conference on Structural Safety and Reliability
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2009-09-13
• [学会発表] 腐食ひび割れの観察結果を活用した既存鉄筋コンクリート桁の耐久信頼性評価に関する基礎的研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中嶋啓太, 秋山充良, 鈴木基行, 吉田郁政, 鈴木修一, 猪股右樹, 山口恭平
  • 学会等名: 土木学会第64回年次学術講演会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-09-03
• [学会発表] 塩害による劣化進展の空間分布を考慮した既存鉄筋コンクリート構造物の耐久信頼性評価に関する基礎的研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小森谷隆, 秋山充良, 鈴木基行, 吉田郁政
  • 学会等名: 土木学会第64回年次学術講演会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-09-03
• [学会発表] 地震後の使用性確保に着目した橋梁構造の開発に関する基礎的研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 阿部遼太, 秋山充良, 鈴木基行, 猪股右樹
  • 学会等名: 土木学会第64回年次学術講演会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-09-02
• [学会発表] 塩害環境下にあるRC橋脚の耐震安全性を考慮した鉄筋腐食の限界状態設定に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松崎裕, 秋山充良, 佐藤広和, 内藤英樹, 鈴木基行
  • 学会等名: 土木学会第64回年次学術講演会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-09-02
• [学会発表] Seismic Reliability Analysis of Corroded Reinforced Concrete Bridge Piers in a Life-Cycle Perspective (2009)
  • 著者名/発表者名: DM.Frangopol, M.Akiyama
  • 学会等名: COMPDYN 2009(Plenary Lecture)
  • 発表場所: ギリシャ
  • 年月日: 2009-06-23
• [学会発表] 塩害による鉄筋腐食が生じたRC橋脚の耐震信頼性評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 猪股右樹, 秋山充良, 鈴木基行, 内藤英樹, 松崎裕
  • 学会等名: 土木学会第63回年次学術講演会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2008-09-13
• [学会発表] 腐食ひび割れ発生点を限界状態とした海洋環境下にあるRC構造物の耐久信頼性設計法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松崎裕, 秋山充良, 鈴木基行
  • 学会等名: 土木学会第63回年次学術講演会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2008-09-12
• [学会発表] 塩害環境下にあるコンクリート桁橋の構造性能劣化曲線と構造信頼性評価への応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中嶋啓太, 秋山充良, 鈴木基行, 大木文宏
  • 学会等名: 土木学会第63 回年次学術講演会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2008-09-11
• [学会発表] 公開地震ハザードを用いたRC橋脚の地震時破壊確率の簡易算定法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 林弘, 秋山充良, 鈴木基行, 猪股右樹
  • 学会等名: 土木学会第63回年次学術講演会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2008-09-10
• [図書] Lifetime Seismic Reliability Analysis of Corroded Reinforced Concrete Bridge Piers(Edited by M.Papadrakakis, M Fragiadakis, N.D.Lagaros)(Chapter in Computational Methods in Earthquake Engineering) (2010)
  • 著者名/発表者名: Dan M.Frangopol, M.Akiyama
  • 総ページ数: 527-537
  • 出版者: Book published by Springer in the Computational Methods in Applied Sciences 21