深層学習を実装した微細構造解析による鉄筋コンクリート内部損傷の逆推定と性能評価
深層学習を実装した微細構造解析による鉄筋コンクリート内部損傷の逆推定と性能評価
批准号:
22H00224
负责人:
長井 宏平
金额:
$27.29万
依托单位:
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份:
2022
资助国家:
日本
项目状态:
未结题
起止时间:
2022-04-01 至 2025-03-31
中文摘要
離散解析に深層学習アルゴリズムを取り入れるためのフレームワークの検討を行った。連続体解析と異なり,ひび割れ上の応力ひずみ関係の力学状態を考慮したモデルを構築することの困難さが生じている。学習データセットの作成を行っており,微細構造解析RBSMプログラムを用いて,理想状態やランダムな状態での鉄筋腐食によって生じる表面ひび割れのデータを整理することで,空間的な影響も考慮した,腐食膨張と表面ひび割れの関係性の整理を続けている。RCパネルの実験を行っており,複数鉄筋が腐食した際の力学相互作用のデータを得ている。コンクリート表面のひび割れを画像で連続撮影し変化を追っている。ひび割れ検知にはAI画像分析を用いている。ASR/DEF膨張と鉄筋による拘束の相互作用による全体の膨張とひび割れ発生,その後の鉄筋引抜き耐力を,実験と微細構造解析により検討している。鉄筋の拘束により,内部ひび割れが抑制されるとともに内部に圧縮応力が蓄積し,その状態で鉄筋引抜きをした際の挙動を耐力とともに合理的に再現できた。をまた,鉄筋腐食後の付着モデルの向上も行った。乾燥収縮の数値解析も行い,ASR/DEF膨張と同様に,実験と同様のひび割れパターンを再現できることを確認した。水分移動モデルについても,内部個所の水分量に応じて拡散係数を変化できるアルゴリズムとすることで,適切に内部の水分移動を表現できるプログラムへと改良し,実験との比較を行っている。
英文摘要
離散解析に深層学習アルゴリズムを取り入れるためのフレームワークの検討を行った。連続体解析と異なり,ひび割れ上の応力ひずみ関係の力学状態を考慮したモデルを構築することの困難さが生じている。学習データセットの作成を行っており,微細構造解析RBSMプログラムを用いて,理想状態やランダムな状態での鉄筋腐食によって生じる表面ひび割れのデータを整理することで,空間的な影響も考慮した,腐食膨張と表面ひび割れの関係性の整理を続けている。RCパネルの実験を行っており,複数鉄筋が腐食した際の力学相互作用のデータを得ている。コンクリート表面のひび割れを画像で連続撮影し変化を追っている。ひび割れ検知にはAI画像分析を用いている。ASR/DEF膨張と鉄筋による拘束の相互作用による全体の膨張とひび割れ発生,その後の鉄筋引抜き耐力を,実験と微細構造解析により検討している。鉄筋の拘束により,内部ひび割れが抑制されるとともに内部に圧縮応力が蓄積し,その状態で鉄筋引抜きをした際の挙動を耐力とともに合理的に再現できた。をまた,鉄筋腐食後の付着モデルの向上も行った。乾燥収縮の数値解析も行い,ASR/DEF膨張と同様に,実験と同様のひび割れパターンを再現できることを確認した。水分移動モデルについても,内部個所の水分量に応じて拡散係数を変化できるアルゴリズムとすることで,適切に内部の水分移動を表現できるプログラムへと改良し,実験との比較を行っている。
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DOI:
10.1016/j.engfracmech.2022.108977
发表时间:
2023-01
期刊:
Engineering Fracture Mechanics
影响因子:
5.4
作者:
[Jie Luo;S. Asamoto;K. Nagai]
通讯作者:
Jie Luo;S. Asamoto;K. Nagai
Meso-scale analysis of steel-concrete bond damaged by alkali-silica reaction via a 3D Rigid Body Spring Model
通过 3D 刚体弹簧模型对碱硅反应损坏的钢-混凝土粘结进行细观分析
DOI:
--
发表时间:
2022
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Jie Luo, Yi Wang, Shingo Asamoto, Kohei Nagai, Jie Luo]
通讯作者:
Jie Luo
Verification of the inverse estimation of corrosion from surface crack width using model predictive control (MPC) combined with mesoscale simulation
使用模型预测控制(MPC)结合介观模拟验证表面裂纹宽度腐蚀的逆估计
DOI:
--
发表时间:
2022
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Tang Jiajie, Sakanakura Hirofumi, Takai Atsushi, Katsumi Takeshi, 一宮一夫,山本大介,池田攻, Suhas S Joshi]
通讯作者:
Suhas S Joshi
DOI:
10.1016/j.cemconcomp.2022.104488
发表时间:
2022-03-16
期刊:
CEMENT & CONCRETE COMPOSITES
影响因子:
10.5
作者:
[Luo, Jie, Wang, Yi, Nagai, Kohei]
通讯作者:
Nagai, Kohei
Analysis of Non-uniform Local Strain in Corroded Reinforcing Bar in Concrete using Digital Image Correlation
使用数字图像相关分析混凝土中腐蚀钢筋的不均匀局部应变
DOI:
10.3151/jact.21.42
发表时间:
2023
期刊:
Journal of Advanced Concrete Technology
影响因子:
2
作者:
[Haoyu Peng, Kumar Avadh, Kohei Nagai]
通讯作者:
Kohei Nagai
共 10 条
UHPCにより補強された腐食劣化RC構造のRBSM解析による性能評価
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批准号:24KF0001
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项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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资助金额:$1.28万
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财政年份:2024
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负责人:長井 宏平
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依托单位:
腐食劣化したRC構造のFRP補強効果のRBSM微細構造解析による性能評価
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批准号:21F20352
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项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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资助金额:$1.47万
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财政年份:2021
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负责人:長井 宏平
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依托单位:
損傷後に補修したRC構造性能評価のための微細構造解析システムの構築
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批准号:21KK0072
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项目类别:Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
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资助金额:$12.23万
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财政年份:2021
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负责人:長井 宏平
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依托单位:
腐食劣化したRC構造のFRP補強効果のRBSM微細構造解析による性能評価
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批准号:20F20352
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项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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资助金额:$1.41万
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财政年份:2020
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负责人:長井 宏平
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依托单位:
化学的分析に基づいたコンクリート構造物の補修材付着性状のモデル化と構造性能評価
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批准号:18F18348
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项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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资助金额:$1.54万
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财政年份:2018
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负责人:長井 宏平
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依托单位:
アジア域の劣化したRC構造物の残存性能評価と補修のための大規模数値解析
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批准号:16F16374
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项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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资助金额:$1.41万
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财政年份:2016
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负责人:長井 宏平
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依托单位:
損傷を受けたRC部材性能照査のための三次元微細構造解析システムの構築
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批准号:19860026
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项目类别:Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
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资助金额:$1.98万
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财政年份:2007
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负责人:長井 宏平
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依托单位:
海外基金