【研究領域課題番号】19H00791 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

鉄筋コンクリート / 乾燥 / 力学特性 / 経年変化 / 静的載荷実験 / 建物 / コンクリート / 耐震性能 / モニタリング / 固有周期 / ひび割れ / 建築物 / 連層耐震壁 / 数値解析

【研究成果の概要】

乾燥の有無をパラメータとした静的載荷実験に用いる大規模骨組み試験体のうち，本年度は，１年目に実施した非乾燥試験体の実験結果の分析を行うとともに，２年目に製作した乾燥試験体（４年目に載荷予定）の状態変化計測を継続した。
１．非乾燥試験体の静的載荷実験結果の分析
１年目に実施した非乾燥試験体の載荷実験の分析では，得られた実験結果の中でも特に耐震性能評価において重要な水平力―水平変形関係（初期剛性および降伏点）について，耐震壁に対して広く一般に用いられる壁エレメントモデルによる解析結果との比較を行った。初期剛性は，推定誤差は5%程度と良好に再現した。降伏点変形は，最上階では曲げ変形をやや過大評価，せん断変形をやや過小評価したものの，全体変形としては誤差5%程度で推定した。ただし，降伏点変形については，2階床位置では曲げ変形を2倍程度に過大評価し全体変形も1割以上過大評価した。全変形成分のうち曲げ変形成分が占める割合は，弾性状態において75%，降伏点において84%，であり，変形の進行に伴い増大した。今後は，載荷実験において計測した詳細な実験データ（試験体各所の変形，鉄筋ひずみなど）を用いながら，実験と解析の違いについて分析し，より高精度な水平力―水平変形関係の評価手法を検討する。
２．乾燥試験体の状態変化の計測
昨年度に製作した乾燥試験体について，製作直後から実施している状態変化データ（歪分布，変形分布，内部応力，材料剛性および強度）の計測を継続して実施した。乾燥開始から１年以上が経過し，データの時系列変化は概ね収束してきていることから（乾燥収縮ひずみは700μ程度），載荷実験に向けたコンクリートの乾燥が完了しつつあることを確認した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31

【配分額】44,590千円 (直接経費: 34,300千円、間接経費: 10,290千円)

【研究分野】地盤工学

【研究領域課題番号】23254004 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

気候変動 / 適応策 / 海岸地形変化 / 堤防変状 / モニタリング / ICT / ハイハウ海岸 / 海岸侵食 / 堤防崩壊 / ベトナム北部海岸 / モニタリングシステム / 地形変化 / 数値解析 / ハイ　ハウ海岸 / 海岸浸食 / 海岸堤防崩壊 / 間隙水圧測定 / 空間情報 / 衛星画像 / DEM / 加速度センサー

【研究成果の概要】

気候変動に起因する災害に対する適応策を構築していくための隘路は基本的な科学的データとモニタリングシステムの不足にあると考えられる。この困難さを克服するために、本研究では、気候変動に対して最も脆弱な地域の一つである、ベトナム国の紅河河口デルタ(ハイハウ海岸)における防御策の提案をするために、ICTを駆使して、海岸波浪特性、地形変化及び地盤工学的特性を含むモニタリングシステムと解析システムを確立することを目指した。特に、脆弱な地域に居住する住民が避難時期や避難経路を適切に選択しうるための情報を提供するために、本研究で“4S技術”と称するICTの利用を強く推奨した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【配分額】31,590千円 (直接経費: 24,300千円、間接経費: 7,290千円)

【研究分野】構造工学・地震工学・維持管理工学

【研究領域課題番号】22560477 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

維持管理工学 / 腐食数値解析 / モニタリング / 逆問題 / 腐食防食 / 維持管理 / 数値解析 / ベイズ推定

【研究成果の概要】

本研究では上記の要請に答え問題点を克服するために羽田D滑走路に代表される巨大海洋構造物の数値解析援用防食モニタリング技術を開発した。観測方程式は,海洋構造物の形状を考慮した有限要素法計算により構成される.本推定問題は悪条件であるため,ベイズ推定のアプローチを導入する.本手法の有効性を示すために,実構造物において検証実験を実施した.この手法は,簡易な測定により,海洋鋼構造鵜物の防食状態を推定することが可能となる.

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2010 - 2012

【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)

【研究分野】自然災害科学

【研究領域課題番号】13308020 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

GPS / 逆解析 / 地域応力場 / 地域歪場 / 地域弾性係数 / 非線形最適問題 / モニタリング / 大規模数値解析 / 解析解 / 数値シミュレーション / 地域ひずみ場 / 数値解析 / 応力関数 / バックスリップ / 特異摂動

【研究成果の概要】

本研究の目的は地殻変動モニタの開発である.このモニタは,PSネットワーク電子基準点を含む地域に対し,計測されたデータから歪場の増分を計算し,釣り合い式を満たすよう,地域弾性係数とそれに伴う応力場の増分を推定するものである.応力場の推定を行う逆解析理論は全く新しい理論であり,それに基づく大規模数値解析手法を構築し,地殻変動モニタをコード化している.地殻変動モニタの妥当性は数値実験によって検証されている.離散的に計測されるデータに含まれる誤差を陽に取り扱っているため,安定した数値解析が可能であり,誤差の大きさに応じて,推定される弾性係数や応力場の確からしさが変化する.また,誤差が含まれるにもかかわらず,データ数が増えるほど推定される弾性係数の信頼度が向上する.実際のGPSデータを利用して地殻変動モニタの有効性を検証した.データの質と量を勘案し,地域のポアソン比の推定を行った.他に比べ計測データの変動が大きい地域ではポアソン比を推定することはできなかったが,それ以外の地域では0.2から0.3の間でポアソン比の推定が可能であった.この値はS波とP波の速度比から推定されるポアソン比と調和的である.なお,推定できない地域を除けば,列島の多くの部分では,ポアソン比はほぼ一様の値をとるか滑らかに変化するかのどちらかであるが,空間的に急変する地域もある.データの誤差に起因するモニタが推定する値の確からしさを定量的に評価するため,確率モデルとその解析理論を別途構築しモニタに適用している.

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2001 - 2003

【配分額】31,460千円 (直接経費: 24,200千円、間接経費: 7,260千円)