弾性波トモグラフィ法によるコンクリート構造物の定量的な健全性評価基準の構築

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22K20446
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0303:土木工学、社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 小椋 紀彦 京都大学, 工学研究科, 特定助教 (80902915)
• 研究期間 (年度): 2022-08-31 – 2024-03-31
• キーワード: 弾性波トモグラフィ / 社会インフラ / コンクリート構造物 / 維持管理 / 健全性評価

研究成果の概要

国内外において社会インフラ（橋梁，トンネル等）の経年劣化、激甚化する自然災害による構造物の損傷等、構造物の機能低下に対して定量的な調査方法が求められている。コンクリート構造物内部のひび割れや施工不良に伴う空洞の劣化位置を調査する方法としては「弾性波トモグラフィ法」がある。本研究では、これまで損傷の寸法や範囲を定量的に評価するまでに至っていなかった課題に対して、供試体での実験と2次元の弾性波動方程式でのシミュレーション解析を行い、検出できる損傷は、センサ間隔と損傷の大きさ、モデルの分割数とそれを通る弾性波密度、センサ配置に起因することが示唆された。

自由記述の分野

コンクリート工学、非破壊検査

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、弾性波トモグラフィ法によるコンクリート構造物の定量的な健全性評価基準を構築することを目指したものであり、国内外を問わず研究例が少なく先駆的であり、課題であった損傷の寸法や範囲に対して一定の知見が得られたことで学術的価値は高いと考えられる。特に定量的な評価の整備を行うことは、医療分野で災害発生時に使用される「トリアージ」のように、構造物の対策優先度を決める一助としての活用が期待でき、コンクリート構造物の定量的な診断・評価から社会貢献に繋がると期待できると考える。