【研究領域課題番号】19H02210 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

コンクリート / 腐食 / 微細構造解析 / 内部推定 / 鉄筋腐食 / ひび割れ進展 / 力学相互作用 / 鉄筋コンクリート / 内部腐食分布推定 / 腐食パターン / コンクリートひび割れ / 離散解析手法 / RC構造 / 腐食劣化 / 画像分析 / AI

【研究成果の概要】

観測された表面のひび割れ幅から、鉄筋の長さ方向の腐食分布を推定する計算手法を開発した。このアプローチは、モデル予測制御（MPC）によりガイドされて剛体バネモデル（RBSM）を用いた鉄筋コンクリートのメソスケールシミュレーションに基づくものである。異なるひび割れ開口部、複数の局所腐食の発生、およびスターラップの存在による追加の拘束を考慮することが可能である。開発した解析の精度を、コンクリート内の鋼材腐食の実験室試験と比較することで実証した。コンクリート表面で観察されるひび割れ分布は、メソスケールモデル内の内部拡張を最適化することで自動的に再現され、そこから腐食分布が推定される。

【研究の社会的意義】

鉄筋コンクリート構造物の損傷において最も問題になるのは鉄筋の腐食であるが，損傷後の合理的な対策は容易ではない。その主たる原因はコンクリート表面から鉄筋の腐食状況が確認できないことである。内部の腐食の状況が確認できれば，その腐食程度に応じて耐力等の構造性能を推定することができ，対策の要否や方法を合理的に検討することが可能になる。本研究は，表面ひび割れから内部腐食を逆推定する数値解析プログラムを逆推定するものであり，これを発展させ実構造物に適用できれば，推定した腐食状況に基づく合理的な維持管理に貢献できる。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【配分額】17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)