構造欠陥の検出精度向上と損傷許容設計への応用

本研究では橋梁の損傷に関する多くのデータを収集した。これらは建設省の橋梁点検要領に基づく点検結果であり、北海道開発庁と北海道庁の協力を得て実施した。またこれらの大量のデータ解析は数量化理論を用いて、橋梁の健全度の順位づけをできるようにシステムを構築した。次に本研究では超音波による構造欠陥の検出精度向上に取り組んだ。まず鋼構造部材に対しては微小欠陥の形状、位置を正確に検出するための新しい手法としてエコー波形のデータ処理、およびコンピュータ・グラフィクスを用いた欠陥の三次元処理などを行ない、2^<mm>〜4^<mm>程度の欠陥が従来以上の精度で検出できる手法を開発した。研究ではさらに隅肉溶接部内の欠陥の検出の精度向上についての検討も実施した。一方コンクリート構造についての健全度診断としても多くの理論的・実験的研究を実施した。コンクリート構造が複合材料であることから、セメントペースト、モルタル中の超音波伝播特性、さらに疑似欠陥、疑似骨材モデル中の伝播特性を詳細に検討した。その結果精度良くコンクリートの診断ができる手法を確立できた。最後に本研究では欠陥を有する部材の亀裂進展状況を破壊力学と超音波診断の両面から追跡し良好な結果を得た。すなわち損傷を有する部材がどのような耐荷力を残存しているかを追跡することができた。

本研究では橋梁の損傷に関する多くのデータを収集した。これらは建設省の橋梁点検要領に基づく点検結果であり、北海道開発庁と北海道庁の協力を得て実施した。またこれらの大量のデータ解析は数量化理論を用いて、橋梁の健全度の順位づけをできるようにシステムを構築した。次に本研究では超音波による構造欠陥の検出精度向上に取り組んだ。まず鋼構造部材に対しては微小欠陥の形状、位置を正確に検出するための新しい手法としてエコー波形のデータ処理、およびコンピュータ・グラフィクスを用いた欠陥の三次元処理などを行ない、2^<mm>〜4^<mm>程度の欠陥が従来以上の精度で検出できる手法を開発した。研究ではさらに隅肉溶接部内の欠陥の検出の精度向上についての検討も実施した。一方コンクリート構造についての健全度診断としても多くの理論的・実験的研究を実施した。コンクリート構造が複合材料であることから、セメントペースト、モルタル中の超音波伝播特性、さらに疑似欠陥、疑似骨材モデル中の伝播特性を詳細に検討した。その結果精度良くコンクリートの診断ができる手法を確立できた。最後に本研究では欠陥を有する部材の亀裂進展状況を破壊力学と超音波診断の両面から追跡し良好な結果を得た。すなわち損傷を有する部材がどのような耐荷力を残存しているかを追跡することができた。