最近の研究(腐食した鋼部材の残存強度に関する研究)

 鋼材は大変強度の大きい建設材料で橋梁の建設に数多く使用され,現在多くの鋼橋が存在しています.しかしながら,雨や潮風の影響で鋼橋を構成する部材の腐食が進行し,部材断面の減少による強度の低下が大きな問題となっています.このような鋼橋を効果的に維持管理するためには,腐食した鋼部材の強度を精度よく評価することが重要です.本研究室では,実際の鋼橋から切出した腐食鋼材の腐食状態の調査,強度試験や理論的な研究により,腐食鋼部材の強度を精度よく評価する方法の開発を行っています.


 腐食鋼部材の強度試験                       数値解析結果

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最近の研究(構造物のアセットマネジメントに関する研究)

 近年,橋梁の老朽化の問題が顕在化しており,各自治体では管理下の橋梁の劣化点検を定期的に行っています. しかし,現状ではこれらのデータは適切に管理/整理出来ておらず,意思決定のために生かすことが出来ていないという現状があります. そこで本研究室では,GIS橋梁データベースを構築し,各種解析・意思決定に活用できることができるようなシステムの開発を行っています. また,同データベースにインターネット経由でアクセス出来るようにすることで,説明責任の達成や点検の効率化の実現を目指しています.
 そして,ベイズ理論などの統計的手法を活用することで橋梁の今後の劣化を予測しています. 劣化予測は維持管理戦略を策定する上でキーとなる技術ですが,非常に精度が悪いため,一点読みによる予測ではなく幅を持たせた予測を行うことのできる手法を開発しています. また,海岸線からの距離や標高などの・n理条件は劣化速度に影響を与えると考えられるにもかかわらず,既往の研究ではこれらの影響をあまり考慮していません. そこで,構築したGIS橋梁データベースから得られる地理条件を統計解析に活用し,より精度の高い劣化予測手法の構築を目指しています.

       GIS橋梁データベース                信頼区間95%の劣化予測

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最近の研究(画像処理によるひび割れ検出手法に関する研究)

 コンクリートやアスファルトを撮影した画像からひび割れを検出する試みはよく行われていますが,そのいずれも精度が低く,また膨大な計算時間を要するものとなっています. 本研究室では,画像解析に機械学習を組み合わせることで,比較的短時間に,しかし高精度にコンクリートやアスファルト舗装のひび割れを検出することのできる手法を開発しています.

                  画像解析によるアスファルト舗装のひび割れ検出

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最近の研究(構造部の機能性・耐力に関する解析技術)

既存構造物の耐力評価,補修戦略に関する研究を行っています.最近では,既存の橋梁を実際に調査して得られたデータを用いて,現段階での耐力や余命を推定するとともに,効果的な補修時期の決定方法になどに関する研究を行っています.さらに,FEM(有限要素法)やSBFEM(境界有限要素法)による,振動解析やき裂(クラック)を有する部材の応力解析,および亀裂進展解析を試みています

有限要素法による橋梁の振動解析

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最近の研究(土木構造物の疲労強度に関する研究)

 橋梁などの土木構造物は,長年にわたり自動車や列車等の荷重を繰返し受けています.このような繰返し荷重を受けている土木構造物が現在どれくらいの強度を持ち,今後何年くらい使用できるかを精度よく推定することは非常に大切です.本研究室では,いろいろな大きさの繰返し荷重を受ける土木構造物の強度に関する研究や将来の強度の変化を推定する方法に関する研究を行っています.

          繰返し荷重                 鋼橋            返し荷重による応力状態

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