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2013 年度 実績報告書

動的荷重を受けるコンクリート構造物の破壊進展機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23360192
研究機関東京工業大学

研究代表者

岩波 光保  東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (90359232)

研究分担者 加藤 絵万  独立行政法人港湾空港技術研究所, 構造研究領域, チームリーダー (90371765)
川端 雄一郎  独立行政法人港湾空港技術研究所, 構造研究領域, 主任研究官 (10508625)
合田 寛基  九州工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20346860)
玉井 宏樹  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20509632)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード動的荷重 / コンクリート / 破壊進展機構 / 動的全視野計測 / 材料劣化 / 数値解析
研究概要

本研究では,動的荷重を受けるコンクリート構造物の破壊進展機構の解明に向けて,動的全視野計測手法の構築,動的荷重を受ける数値解析手法の構築,部材の動的性能に及ぼす材料劣化の影響評価,の3つに大別して検討を行っている.
まず,動的全視野計測における検討では,コンクリートに作用する応力の速度変化が破壊性状に及ぼす影響に関する基礎研究として,光学的全視野計測技術を活用した動的計測を実施した.角柱コンクリートに対して載荷速度の異なる条件下でコンクリートに一軸圧縮応力を作用させ,供試体の縦横比や載荷速度などをパラメータとして画像解析を行った.その結果,各パラメータと破壊性状との関係を明らかにし,光学計測技術の適用性を検討した.
次に,動的荷重を受けるコンクリート構造物の数値解析手法の構築に向けた検討については,前年度までに提案していた手法の構成則や破壊則を整理するとともに降伏条件式の修正を施した.具体的には,コンクリートの構成則に平面キャップを有するDrucker-Pragerの降伏条件を仮定したモデルに変更することで,それらの衝撃特性への影響を把握した.変更した構成則を用いてコンクリート床板の累積損傷を評価する手法を検討した.
最終的に,部材の動的性能に及ぼす材料劣化の影響評価に関する過年度の研究成果と上記の知見を総合して,「耐衝撃性に優れる防波堤ケーソンの設計マニュアル」を取りまとめて,繰返し衝突荷重を受ける防波堤ケーソンの局部破壊に適用し,その妥当性を確認した.その結果,同マニュアルにより,実構造物におけるコンクリート部材の動的破壊進展過程を明らかにできることを示した.さらに,実構造物における局所破壊予防対策を提案するとともに,ライフサイクルコストの観点から予防対策が破壊後の補修よりも経済的に有利であることを定量的に示した.

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] 維持管理を考慮した防波堤ケーソン前壁の耐衝撃設計に関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      川端雄一郎,加藤絵万,岩波光保
    • 雑誌名

      土木学会論文集B3

      巻: Vol.70, No.2 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 維持管理を考慮した防波堤ケーソン側壁の耐衝撃設計に関する検討2013

    • 著者名/発表者名
      川端雄一郎, 加藤絵万, 岩波光保
    • 雑誌名

      港湾空港技術研究所資料

      巻: No.1279 ページ: 1-14

  • [雑誌論文] 地震動により損傷した桟橋上部工の残存耐力評価2013

    • 著者名/発表者名
      川端雄一郎
    • 雑誌名

      港湾

      巻: Vol.90, No.3 ページ: 32-33

  • [雑誌論文] 地震動により損傷した桟橋RC上部工の残存性能評価2013

    • 著者名/発表者名
      川端雄一郎,岩波光保,加藤絵万,西田孝弘
    • 雑誌名

      港湾空港技術研究所資料

      巻: No.1267 ページ: 1-32

  • [雑誌論文] Structural performance evaluation of heavily deteriorated RC members based on simplified inspection results2013

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Kawabata, Ema Kato and Mitsuyasu Iwanami
    • 雑誌名

      International Journal of Structural Engineering

      巻: Vol.4, No.1/2 ページ: 75-85

    • 査読あり
  • [学会発表] 維持管理を考慮した防波堤ケーソン前壁の耐衝撃設計に関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      川端雄一郎
    • 学会等名
      第39回海洋開発シンポジウム
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県)
    • 年月日
      20140626-20140627

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公開日: 2015-05-28  

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