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ホーム地震複合火災を受けた鉄筋コンクリート部材の残存構造性能の評価
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研究テーマ
建築
学科の分類
工学部建築学科八幡工学実験場

地震複合火災を受けた鉄筋コンクリート部材の残存構造性能の評価

工学部

建築学科

構造第二研究室

馬場望 教授

共同研究者

吉田正友
西野孝仁
地震火災耐火鉄筋コンクリート部材

 地震に対する防災計画は,主として本震による被害軽減を対象としているが,近年の比較的大きな地震では,本震に迫る大きな余震や二次災害による被害の拡大が懸念されており,これら地震複合災害を防災計画に盛り込むことが急務となっている。本研究は,地震複合火災に着目し,既存の建物構造物に多く存在する普通強度コンクリートを用いた鉄筋コンクリート部材を対象として,加熱を受けたコンクリートの圧縮強度残存比,拘束効果を考慮した構成則及び鉄筋コンクリート部材の残存構造性能の評価法を確立することを目的とする。

八幡工学実験場 耐火試験設備

 大阪工業大学 工学部 八幡工学実験場には,耐火実験棟が設置されており,

  1. 大型水平加熱炉
  2. 電気炉付き万能試験機
  3. 大型電気炉

による耐火・加熱試験の実施が可能である。

地震火災を想定した鉄筋コンクリート柱の 残存軸圧縮耐力の評価

 先行研究として,普通コンクリートを用いた鉄筋コンクリート(RC)柱を対象とし,1. 要素試験,2. 部材実験を実施している。

  1. 加熱冷却後のコンクリートの残存圧縮強度について,加熱温度,軸力,帯筋による拘束効果(帯筋比)の影響を考慮することが可能な評価式を構築する。
  2. 地震被災(層間変形角R≦1/100 rad.)を受けた後,標準加熱曲線 ISO834(加熱時間:30/60/120分)に基づいて加熱・冷却されたRC柱の残存軸圧縮耐力を実験的に明らかにする。また,熱応力解析を実施してRC柱断面の内部温度履歴を予測するとともに,1. 要素試験で得られたコンクリート残存圧縮強度の評価式を用いて,FEM解析による残存軸圧縮耐力-軸ひずみ度関係の推定法を提案する。

論文

「地震火災に対する鉄筋コンクリート柱の保有耐火性能及び残存構造性能」(2018)小西貴之『日本建築学会近畿支部研究報告集』第58号・構造系p.609-612.

「加熱冷却後の鉄筋コンクリート柱の残存軸圧縮耐力の評価」(2020)小西貴之『日本建築学会近畿支部研究報告集』第60号・構造系p.337-340.

研究者INFO: 工学部 建築学科 構造第二研究室 馬場望 教授

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西野 孝仁

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HDRは露光の異なる複数枚の画像を用いることで視認性を回復する手法であり,広く利用されている.しかし,移動する被写体において不向きであるとともに,過去に撮影された画像に使用することができない.そこで本研究では,一枚の画像から疑似的に多重露光画像を生成 し,それらを合成することで視認性の回復を行う手法を提案する.本手法は,自然界の色情報を完全に損失していない画像を対象とし,エッジ情報を用いて明度を自動調整することで,疑似多重露光画像を生成する.

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レーダ画像から物体の誘電率が分かる?!

地球上の殆どの物体を占める誘電体の誘電率情報はあらゆる分野での基本量です。通常は伝送線路内に小試料を充填し、その前後の変化から誘電率を算出します。問題は木などの空間内に誘電体が分布している場合、どう計測するかです。これに対し、レーダ画像位置の変位と物体の誘電率の関係に着目した新しい計測法を考案しました。壁などの均一に材料が配分されている場合(図2)は材料の誘電率分だけ、空間内に分布している場合(図3)は等価的な誘電率分の位置が変位します。誘電率(水分)と森林バイオマスの相関より、地球規模の環境計測にも応用性があります。

又吉 秀仁

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想定を超える大地震下における鋼構造建物の倒壊余裕度の向上

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周 虹

光無線融合通信技術を用いた5G MIMO信号中継伝送システム

1本或いは少数本のRoF(Radio on Fiber)リンクで超高速5G MIMO無線情報信号を中継することにより、特に僻地や過疎化地域における5G基地局の設置数を減らし、5Gネットワークの構築及び運営コストを削減して、僻地や過疎化地域への5G通信サービスの普及に貢献します。

高山 成

潜在有効発汗量を使った東京オリンピックマラソン競技における熱中症リスクの評価

一般的に熱中症危険度の指標として湿球黒球温度(WBGT)が使用されています.WBGTは携帯型の機器ですぐに測定できる簡便さがある一方,経験的な指標(めやす)で物理的な根拠に乏しいという欠点がありました.今回学生たちの実験を基に考案されたPESは,ヒトの熱の出入りの数理的な計算(人体熱収支モデル)が基になっており,脱水による体重減少率という定量的な指標で熱中症リスクを評価できます.さらに評価方法も,①気象台のデータから計算 ②WBGT計のような装置で現場で測定 ③WBGT値から推定 と3パターンのバリエーションで使え,物理的な根拠の明確さと実用性を兼ね備えたものになっている点が新しい手法です.

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