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2012 年度 実施状況報告書

音響学的考察に基づくコンクリート部材の劣化度診断技術の高度化

研究課題

研究課題/領域番号 23656284
研究機関東北大学

研究代表者

鈴木 基行  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60124591)

キーワード振動試験 / 周波数特性 / 波形合成 / 音色 / 健全性評価
研究概要

本研究課題は,振動試験によって得られる周波数特性 (周波数伝達関数) の測定値を用いてコンクリート部材の音色を聴く技術を構築し,これをコンクリート部材の健全性評価に応用するものである.具体的には,(1)加振器を用いたコンクリート部材の強制加振試験 (ハードウェア技術開発),(2)周波数特性に基づくコンクリート部材の音色の再生 (ソフトウェア技術開発),(3)音色の変化に着目したコンクリート部材の健全性評価 (アプリケーションへの応用)を検討する.平成24年度の研究によって得られた成果を以下に示す.
(1)加振器を用いたコンクリート部材の強制加振試験:動電式加振器を用いた強制加振試験の方法を考案し,寸法や形状が大きく異なるコンクリート供試体,および実構造物の振動試験を行った.これらの構造諸元および加振条件と測定精度を整理し,提案する強制加振試験によって精緻に周波数特性が測定できる構造諸元と加振条件の関係を整理した.
(2)周波数特性に基づくコンクリート部材の音色の再生:上記(1)の強制加振試験によって得られる周波数特性の逆フーリエ変換によって時刻歴の波形データを作成し,これをオーディオファイル (RIFF waveform Audio Format) に書き換えるソフトウェア技術を構築した.さらに,人間の耳に聞き取りにくい高周波数成分をフィルター除去し,平均律に基づく音階と旋律を与えて波形合成することにより,コンクリート部材の周波数特性や音響特性を人間の耳に聞き取りやすい音色や音楽として再生することができた.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

本研究課題に取り組む前に行った基礎研究の成果が優れていたため,当初の計画以上に研究が進展した.

今後の研究の推進方策

凍害や塩害,疲労などの劣化・損傷を模擬したコンクリート供試体を作製する.広範な諸元と多様な劣化性状,損傷レベルに対して供試体の振動試験を行い,音色の変化によって検知可能な諸元,劣化性状および損傷レベルを整理する.

次年度の研究費の使用計画

凍結融解試験,電食試験,載荷試験に使用するコンクリート供試体の作製費用,実験消耗品費,および研究打ち合わせや現場試験に係る旅費に充てる.

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] 高強度RC杭の開発とその構造性能評価に関する実験的研究2013

    • 著者名/発表者名
      秋山充良,内藤英樹,三浦稔,浅沼大寿,荒川岳,武田篤史,佐藤啓,鈴木基行
    • 雑誌名

      土木学会論文集E2

      巻: 69(1) ページ: 118-137

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 固有振動数の低下に着目したRC部材の地震時損傷評価に関する基礎的研究2012

    • 著者名/発表者名
      渡辺孝和,長谷川俊,内藤英樹,鈴木基行
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 34(2) ページ: 901-906

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 鋼コンクリート接合部に生じた鋼材腐食量の推定に関する基礎的研究2012

    • 著者名/発表者名
      岩岸現,柏宏樹,内藤英樹,鈴木基行
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 34(2) ページ: 1231-1236

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 凍結融解作用を受けた腹鉄筋のないRCはりのせん断耐力2012

    • 著者名/発表者名
      内藤英樹,山洞晃一,古賀秀幸,鈴木基行
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 34(1) ページ: 916-921

    • 査読あり
  • [学会発表] コンクリート埋込部が腐食欠損した鋼製柱の非破壊検査に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      佐野善紀
    • 学会等名
      平成24年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20130309-20130309
  • [学会発表] 道路標識柱の健全性診断に関する基礎的研究2013

    • 著者名/発表者名
      横手加奈
    • 学会等名
      平成24年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20130309-20130309
  • [学会発表] 凍結融解を受けたRCはりのせん断特性に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      八嶋宏幸
    • 学会等名
      平成24年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20130309-20130309
  • [学会発表] 加振器を用いたRC床版の健全性診断技術2013

    • 著者名/発表者名
      土屋祐貴
    • 学会等名
      平成24年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20130309-20130309
  • [学会発表] 振動特性の変化に着目したRC橋脚の地震時損傷評価に関する基礎的研究2013

    • 著者名/発表者名
      上田博之
    • 学会等名
      平成24年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20130309-20130309
  • [学会発表] Vibration and Buckling Characteristics of I-Shaped Steel Column Corroded on Boundary with Concrete2012

    • 著者名/発表者名
      H. Kashiwa
    • 学会等名
      The 15th World Conference on Earthquake Engineering
    • 発表場所
      ポルトガル,リスボン
    • 年月日
      20120925-20120925
  • [学会発表] せん断スパン比が異なるRCはりの変形量と固有振動数の関係2012

    • 著者名/発表者名
      長谷川俊
    • 学会等名
      土木学会第67回年次学術講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20120907-20120907
  • [学会発表] 局所振動試験に基づくRCはりのひび割れ位置の同定2012

    • 著者名/発表者名
      上田博之
    • 学会等名
      土木学会第67回年次学術講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20120907-20120907
  • [学会発表] 凍結融解を受けたスターラップのないRCはりのせん断耐力2012

    • 著者名/発表者名
      土屋祐貴
    • 学会等名
      土木学会第67回年次学術講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20120906-20120906
  • [学会発表] コンクリート埋込部で腐食欠損したH形鋼の強制振動試験2012

    • 著者名/発表者名
      柏宏樹
    • 学会等名
      土木学会第67回年次学術講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20120905-20120905
  • [学会発表] 疲労荷重を受けたRC 床版の内部ひび割れ性状と振動特性に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      小林珠祐
    • 学会等名
      土木学会第67回年次学術講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2012-09-05

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公開日: 2014-07-24  

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