既存構造物の実用的な信頼性評価法とライフサイクルマネジメント

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650624
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 森 保宏 名古屋大学, 環境学研究科, 助教授 (30262877)
• Keywords: 構造信頼性 / 限界状態設計法 / 耐力劣化 / 組み合わせ荷重 / 荷重耐力係数 / 確率過程 / 点検・補修

Research Abstract

構造物の耐力は,供用期間中に劣化する場合がある。このような耐力劣化は,構造物の供用期間が短い場合は無視することができたが,供用期間が長くなるに従い建物の使用性や安全性に大きな影響を与える。大量生産・消費・廃棄型の社会から脱却し,持続可能な発展を目指した循環型社会を構築するための構造物の長寿命化という社会要請の下,その耐久性を向上させる技術を開発する一方で,耐力劣化を考慮に入れた性能評価手法が必要となる。
耐力の時間変化を考慮した構造部材の信頼性評価・解析は,一般に時間依存し,不規則時系列荷重の組み合わせを考慮した場合は,極めて煩雑なものとなる。しかし,耐力の時間変化を表す劣化関数を,確率的に等価な定数である劣化影響係数によって評価することができれば、耐力を一定とみなし,時間に独立な解析とすることが可能である。本研究では,劣化影響係数を実用上簡便に評価するための略算法を提案し,その精度と適用性について,解析例によって検討した。ここでは,主の荷重の変動係数が小さい場合や,耐力の不確定性が大きい場合には、劣化影響係数を用いて達成される信頼性は他の場合に比べて目標信頼性との差が若干大きくなるが,この誤差は、AFOSM法による誤差と比較すれば小さく、実用上支障のない程度であることを示した。
構造物の長寿命化を達成する上で,維持・管理の役割は極めて重要である。コストなどの制約条件の下で最適な維持・管理計画を策定する際には,一般に非線形の最適化問題を解く必要がある。次年度は,劣化関数の不確定性を考慮すると共に,維持管理などによって、耐力が不連続に時間変化する場合への劣化影響係数の適用性を検討し,時間依存する信頼性解析を回避することによる最適化問題の簡素化を図る。

Research Products

• [Publications] 野中桃子, 森 保宏, 尾崎隆司: "劣化影響係数を用いた既存構造物の信頼性評価"日本建築学会大会学術講演梗概集. B-1. 20013 (2001)
• [Publications] 加藤隆広, 森 保宏: "限界状態設計に用いる劣化影響係数の実用的評価手法"日本建築学会東海支部研究報告集. 第40号. 125-128 (2002)