寒冷地の水利施設における劣化診断及び対策工法の一提案並びに理論的実験的検証

寒冷地区供水设施劣化诊断及对策施工方法的提出及理论实验验证

基本信息

批准号：
11J04565
负责人：
周藤将司
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tottori University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では, 寒冷地における開水路の劣化現象の解明, 劣化診断方法の開発, および対策工法の開発の三項目を検討することを目的として試験を行っている. ここでは, 平成25年度に行った研究の成果について記述する.平成25年度は, 劣化診断方法の開発に重点を置いて研究を行った. 寒冷地における劣化現象の最たるものとして凍害が挙げられる. 凍害診断の際には, 一般的に相対動弾性係数が評価指標として用いられる. 相対動弾性係数は劣化前後の一次共鳴振動数の二乗比から求められるが, 現段階では, 一次共鳴振動数を非破壊試験によって現地で測定することができない. そこで, 測定機器を組合わせて使用することで現地非破壊試験によって一次共鳴振動数の評価を行う「改良共鳴振動法」についての検討を行った.検討の際には, まず室内試験によって既存の試験方法に対する改良共鳴振動法の適応性の検討を行った. 供試体としては, 凍結融解試験に供した劣化度合いの異なる状態のものを用いた. 結果として, 改良共鳴振動法は, 既存の試験方法と比較して大よそ同等の評価値が得られることが確認された. その後, 凍害劣化の進行した実構造物を対象とした試験を行ったところ, 現地で測定した一次共鳴振動数の評価値と, 測定箇所で測定した超音波伝播速度から算出した一次共鳴振動数の間に高い相関があることが確認された.さらに, 改良共鳴振動法を基として, 電磁波レーダ法と超音波法の表面走査法を組合わせた, 動弾性係数評価のためのフロー図を作成した. このフロー図は, 薄肉の構造物の劣化診断に特化したものであり, 劣化診断後の対策法を策定する際に構造計算で必要となる既存コンクリートの弾性係数を評価するためのものである. 現地試験を行い, フローの適用範囲についての検討を行うと, 凍害劣化の潜伏期・進展期までの範囲であれば, 本フローによる動弾性係数の評価が可能であることが確認された.

这项研究旨在检查三个因素：阐明冷区域开放通道的降解现象，开发一种诊断恶化的方法和发展对策。在这里，我们将描述2013年进行的研究结果。2013年，该研究重点是开发一种诊断恶化的方法。霜损伤是冷区域降解的最重要因素。当诊断霜冻损伤时，相对动态弹性模量通常用作评估指数。相对动态弹性模量是根据劣化前后的第一个共振频率的平方比确定的，但是在此阶段，不能通过非破坏性测试在现场测量主要的共振频率。因此，我们研究了“改善的共振振动方法”，该方法结合了测量设备通过现场非破坏性测试来评估主要共振频率。在调查过程中，我们研究了使用测量设备的组合使用现场非破坏性测试评估主要共振频率的“改善共振振动方法”。考虑结果时，我们研究了“改善的共振振动方法”，该方法使用现场非破坏性测试评估了主要共振频率。首先，通过实验室测试检查了改进的共振振动方法对现有测试方法的适应性。作为样品，在冻融测试中使用了不同程度的恶化程度的条件。结果，与现有测试方法相比，改进的共振振动方法的评估值更为相似。之后，对经历了霜冻降解的实际结构进行了测试，并确认在现场测量的主要共振频率的评估值与根据测量位点测量的超声传播速度计算得出的主要共振频率的评估值之间存在很高的相关性。此外，基于改进的共振振动方法，创建了用于评估动态弹性模量的流程图，结合了电磁波雷达方法和超声波波法的表面扫描方法。该流程图专门用于诊断薄壁结构的恶化。这用于评估现有混凝土的弹性模量，这是在降解诊断后制定对策时结构计算所必需的。在进行现场测试后，可以使用该流程在霜冻降解的潜伏期和开发周期内使用该流量来评估动态弹性模量。