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2013 年度 実績報告書

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)

キーワード構造工学 / コンクリート工学 / 振動工学 / 音声合成技術 / 健全性評価
研究概要

本研究課題は,加振器を用いた周波数スイープ試験によってコンクリート部材の周波数特性を精緻に計測し,波形データを処理することによって人の耳に聴き取りやすい音色を再生する.さらに,コンクリート部材の音色の変化に着目して,損傷度判定を試みるものである.これまで載荷や鋼材腐食によって生じたコンクリート部材のひび割れに対して,共振周波数,減衰定数,高次モードの周波数比の変化を整理した.さらに,周波数特性 (周波数-応答加速度関係,位相特性) のデータを速度スペクトルに変換して波形処理することによって,音色を再生することができた.特に,単音で聴く場合よりも旋律に乗せることによって,音程や音色を容易に判定することができた.
棒部材の縦振動など,健全時にモードの周波数比が整数倍になる場合には,旋律を奏でた際にストレスなく音色や音程を聴くことができた.しかし,損傷を受けた場合には,モードの周波数比の調和が崩れるため,不快な和音が聴こえた.また,部材の形状と損傷状況によっては音程や減衰が大きく変化するため,澄んだ音色が濁った低い音に変化することも確認できた.
健全時のモードの周波数比が整数倍になる棒部材の縦振動や,単純ばりのたわみ振動などに対して,本提案技術を用いて音色や音程を聴き取り,その変化から構造物の損傷を評価できる可能性が示唆された.特に,地震などの大きな力の作用によって部材に大きなひび割れが生じた場合などには,損傷度判定が容易に行えると考えられる.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] 凍結融解によって劣化したRCはりのせん断耐力2014

    • 著者名/発表者名
      土屋祐貴,八嶋宏幸,内藤英樹,王倍,山洞晃一,古賀秀幸,鈴木基行
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: 60A ページ: 751-760

    • 査読あり
  • [雑誌論文] RCフーチングに埋め込まれた鋼製柱基部の腐食と振動特性の関係2013

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

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 35(2) ページ: 1189-1194

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 鋼コンクリート接合部が腐食欠損した鋼製柱の荷重-変位関係2013

    • 著者名/発表者名
      内藤英樹,柏宏樹,高橋実,村越潤,鈴木基行
    • 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: 13 ページ: 299-304

    • 査読あり
  • [学会発表] 鋼板および繊維シートによって補強されたRCはりの損傷評価2014

    • 著者名/発表者名
      内藤英樹
    • 学会等名
      土木学会東北支部技術研究発表会
    • 発表場所
      八戸
    • 年月日
      20140308-20140308
  • [学会発表] RC桁を対象とした構造ヘルスモニタリング技術の開発2014

    • 著者名/発表者名
      諸橋拓実
    • 学会等名
      土木学会東北支部技術研究発表会
    • 発表場所
      八戸
    • 年月日
      20140308-20140308
  • [学会発表] 強制加振試験に基づくRC床版供試体の健全性診断2013

    • 著者名/発表者名
      土屋祐貴
    • 学会等名
      土木学会第68回年次学術講演会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      20130904-20130906
  • [学会発表] 強制加振試験に基づく実道路橋RC床版の健全性診断2013

    • 著者名/発表者名
      内藤英樹
    • 学会等名
      土木学会第68回年次学術講演会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      20130904-20130906
  • [学会発表] 振動試験に基づく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
      土木学会第68回年次学術講演会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      20130904-20130906
  • [学会発表] 凍結融解によって劣化したRCはりのせん断耐力評価2013

    • 著者名/発表者名
      八嶋宏幸
    • 学会等名
      土木学会第68回年次学術講演会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2013-09-06
  • [学会発表] 鋼コンクリート境界部が腐食した鋼製柱の振動特性2013

    • 著者名/発表者名
      佐野善紀
    • 学会等名
      土木学会第68回年次学術講演会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2013-09-06
  • [学会発表] 鋼コンクリート境界部が腐食した鋼製柱の変形性能2013

    • 著者名/発表者名
      柏宏樹
    • 学会等名
      土木学会第68回年次学術講演会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2013-09-06
  • [学会発表] コンクリート埋込部が腐食した鋼製標識柱の非破壊検査2013

    • 著者名/発表者名
      横手加奈
    • 学会等名
      土木学会第68回年次学術講演会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2013-09-05

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公開日: 2015-05-28  

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