氏名

アキヤマ ミツヨシ

秋山 充良

職名

教授

所属

(創造理工学部)

連絡先

メールアドレス

メールアドレス
akiyama617@waseda.jp

URL等

WebページURL

http://www.f.waseda.jp/akiyama617/

研究者番号
00302191

本属以外の学内所属

兼担

理工学術院(大学院創造理工学研究科)

学内研究所等

東京安全研究所

研究所員 2014年-

理工学術院総合研究所(理工学研究所)

兼任研究員 2018年-

学歴・学位

学歴

-1995年 東北大学 工学部 土木工学科
-1997年 東北大学 工学研究科 土木工学専攻

学位

博士(工学) 論文 東北大学 構造工学・地震工学・維持管理工学

経歴

1997年04月-平成 日本工営株式会社東京事業部道路部
1998年04月-平成 東北大学助手
2001年10月-平成 東北大学講師
2004年04月-平成 東北大学助教授
2007年04月-平成 東北大学准教授
2011年04月-平成 早稲田大学教授

所属学協会

(社)土木学会

ASCE

IABMAS

IALCCE

IABSE

日本地震工学会

(社)日本コンクリート工学協会

委員歴・役員歴(学外)

日本道路協会:総括性能規定化WG,コンクリート橋小委員会,下部構造小委員会,耐震設計小委員会,維持管理小委員会委員
土木学会 構造工学委員会委員
土木学会 地震工学委員会委員
土木学会 原子力土木委員会委員
Associate Editor of Structure and Infrastructure Engineering,Taylor & Francis, UK
Associate Editor of the ASCE Journal of Bridge Engineering
ASCE Technical Council on Life-Cycle Performance, Safety, Reliability and Risk of Structural Systems as Chair of TG1
Vice-Chair of Commission 6 (Sustainability), IABSE
Editorial Board Member of Structural Safety
Editorial Board Member of International Journal of Earthquake and Impact Engineering
fib TG 5.14: Life-Cycle Cost- Design life and/or replacement cycle 委員
IASSAR Technical Committees of TC4:Life-Cycle Performance, Cost and Optimization委員
Co-Chair of Symposium 2014 on Life-Cycle Civil Engineering

受賞

平成9年度土木学会吉田賞(論文部門)

1998年05月

平成13年日本コンクリート工学協会賞(技術賞)

2001年05月

第50回構造工学シンポジウム論文賞

2004年05月

平成18年度土木学会吉田賞(論文部門)

2007年05月

平成18年度土木学会論文奨励賞

2007年05月

科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞

2008年05月

第56回構造工学シンポジウム論文賞

2010年06月

平成21年度土木学会吉田賞(論文部門)

2010年05月

2016 IABMAS JUNIOR PRIZE

2016年06月授与機関:International Association of Bridge Maintenance and Safety

受賞者(グループ):秋山充良

研究分野

キーワード

耐震構造、ライフサイクル解析、信頼性解析

科研費分類

工学 / 土木工学 / 構造工学・地震工学・維持管理工学

論文

Life-cycle reliability assessment of reinforced concrete bridges under multiple hazards

Yanweerasak, Thanapol; Yanweerasak, Thanapol; Pansuk, Withit; Akiyama, Mitsuyoshi; Frangopol, Dan M.

Structure and Infrastructure Engineeringp.1 - 142018年02月-2018年02月 

DOIScopus

詳細

ISSN:15732479

概要:© 2018 Informa UK Limited, trading as Taylor & Francis Group This paper proposes a novel probabilistic methodology for estimating the life-cycle reliability of existing reinforced concrete (RC) bridges under multiple hazards. The life-cycle reliability of an RC bridge pier under seismic and airborne chloride hazards is compared to that of a bridge girder under traffic and airborne chloride hazards. When conducting a life-cycle reliability assessment of existing RC bridges, observational data from inspections can provide the corrosion level in reinforcement steel. Random variables related with the prediction of time-variant steel weight loss can be updated based on the inspection results using Sequential Monte Carlo Simulation (SMCS). This paper presents a novel procedure for identifying the hazards that most threaten the structural safety of existing RC bridges, as well as the structural components with the lowest reliability when these bridges are exposed to multiple hazards. The proposed approach, using inspection results associated with steel weight loss, provides a rational reliability assessment framework that allows comparison between the life-cycle reliabilities of bridge components under multiple hazards, helping the prioritisation of maintenance actions. The effect of the number of inspection locations on the updated reliability is considered by incorporating the spatial steel corrosion distribution. An illustrative example is provided of applying the proposed life-cyle reliability assessment to a hypothetical RC bridge under multiple hazards.

Reliability-based durability design and service life assessment of reinforced concrete deck slab of jetty structures

Akiyama, Mitsuyoshi; Frangopol, Dan M.; Takenaka, Koshin

Structure and Infrastructure Engineering13(4)p.468 - 4772017年04月-2017年04月 

DOIScopus

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ISSN:15732479

概要:© 2016 Informa UK Limited, trading as Taylor & Francis Group. Reinforced concrete (RC) structures in a marine environment deteriorate with time due to chloride-induced corrosion of reinforcing bars. Since the RC deck slabs of jetty structures are exposed to a very aggressive environment, higher deterioration rates can develop. In this paper, a reliability-based durability design and service life assessment of RC jetty structures are presented. For new RC jetty structures, the concrete quality and concrete cover necessary to prevent the chloride-induced reinforcement corrosion causing the deterioration of structural performance during the whole lifetime could be determined. Based on the airborne chloride hazard depending on the vertical distance from the sea level surface to the RC deck slab, the probability associated with the steel corrosion initiation is estimated. The water to cement ratio and concrete cover to satisfy the target reliability level are provided. For evaluating the service life of existing structures, the condition state based on the visual inspection of RC structure can be provided. The deterioration process of the RC jetty structure can be modelled as a Markov process. Therefore, the transition probability matrix at time t after construction can be updated by visual inspection results. A procedure to update the transition probability matrix by the Sequential Monte Carlo Simulation method is indicated. In an illustrative example, the effect of the updating on the life-cycle reliability estimate of existing RC deck slab in a jetty structure subjected to the chloride attack is presented.

Experimental investigation of the spatial variability of the steel weight loss and corrosion cracking of reinforced concrete members: novel X-ray and digital image processing techniques

Lim, Sopokhem; Akiyama, Mitsuyoshi; Frangopol, Dan M.; Jiang, Haitao

Structure and Infrastructure Engineering13(1)p.118 - 1342017年01月-2017年01月 

DOIScopus

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ISSN:15732479

概要:© 2016 Informa UK Limited, trading as Taylor & Francis Group.The material properties of concrete structures and their structural dimensions are known to be random due to the spatial variability associated with workmanship and various other factors. This randomness produces spatially variable corrosion damages, such as steel weight loss and corrosion cracks. The structural capacity of reinforced concrete (RC) members strongly depends on the local conditions of their reinforcements. Modelling the spatial variability of steel corrosion is important, but steel corrosion in RC members can only be observed after severely damaging the concrete members. To understand the steel corrosion growth process and the change in the spatial variability of steel corrosion with time, continuous monitoring is necessary. In this study, X-ray photography is applied to observe steel corrosion in RC beams. The steel weight loss is estimated by the digital image processing of the X-ray photograms. The non-uniform distribution of steel weight loss along rebars inside RC beams determined using X-ray radiography and its correlation with longitudinal crack widths are experimentally investigated.

Assessment of the structural behavior of corrosion-affected rc beams: Experimental study and modeling

Lim, S.; Akiyama, M.; Frangopol, D. M.

Life-Cycle of Engineering Systems: Emphasis on Sustainable Civil Infrastructure - 5th International Symposium on Life-Cycle Engineering, IALCCE 2016p.379 - 3842017年01月-2017年01月 

Scopus

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概要:© 2017 Taylor & Francis Group, London.Structural performance of deteriorated reinforced concrete (RC) members depends on the magnitude and location of steel corrosion. Finite element (FE) method has been applied to the structural performance assessment of corroded RC members; however, the difficulty in quantifying cross-sectional area of rebar embedded into the concrete has been reported as a main challenge for conducting the FE analysis precisely. The two main objectives of this paper are to: (1) experimentally investigate the effects of spatial variability associated with steel corrosion on the structural behavior of a corroded RC beam and (2) establish a FE numerical modeling to assess the structural performance of corroded RC beams. In the experimental study, the spatial variability associated with the steel weight loss over the RC beam is quantified using X-ray and digital image processing techniques. This experimental result is used as input data for the FE analysis. The proposed model provides good agreement with the test results.

Life-cycle reliability assessment of corroded bridges under multiple hazards

Yanweerasak, T.; Takemoto, R.; Akiyama, M.; Frangopol, D. M.

Life-Cycle of Engineering Systems: Emphasis on Sustainable Civil Infrastructure - 5th International Symposium on Life-Cycle Engineering, IALCCE 2016p.420 - 4262017年01月-2017年01月 

Scopus

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概要:© 2017 Taylor & Francis Group, London.This paper presents a probabilistic framework for the life-cycle reliability assessment of existing bridges under multiple hazards. The life-cycle reliability of a bridge girder under traffic and airborne chloride hazards is compared with that of a bridge pier under seismic and airborne chloride hazards. When predicting the life-cycle reliability of existing bridges, observational data from inspection could be used to estimate the current material corrosion level. Random variables associated with the prediction of time-variant steel weight loss are updated by using Sequential Monte Carlo Simulation (SMCS). The life-cycle reliability of two bridge components under various hazards and inspection results are discussed in an illustrative example.

Life-cycle of structural systems: design, assessment, maintenance and management

Furuta, Hitoshi;Akiyama, Mitsuyoshi

STRUCTURE AND INFRASTRUCTURE ENGINEERING13(1)p.1 - 12017年-2017年

DOIWoS

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ISSN:1573-2479

Experimental investigation of the spatial variability of the steel weight loss and corrosion cracking of reinforced concrete members: novel X-ray and digital image processing techniques

Lim, Sopokhem;Akiyama, Mitsuyoshi;Frangopol, Dan M.;Jiang, Haitao

STRUCTURE AND INFRASTRUCTURE ENGINEERING13(1)p.118 - 1342017年-2017年

DOIWoS

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ISSN:1573-2479

2016年熊本地震で被災した県道338号横江大橋における地震動の推定

秦 吉弥;矢部 正明;葛西 昭;高橋 良和;松崎 裕;秋山 充良

日本地震工学会論文集17(2)p.2_191 - 2_1952017年-2017年

CiNii

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概要:

本稿では, 2016年熊本地震の強震動の作用により橋脚の大規模な沈下を伴う深刻な被害が発生した横江大橋を対象に, 本震時に作用した地震動を推定した結果について報告する.具体的には, まず, 横江大橋において常時微動計測を行い地盤震動特性の局所的な変化はないことを確認した.次に, 横江大橋および周辺の既存強震観測点において臨時地震観測を同時に実施し, 得られた記録に基づいてサイト特性を評価した.最後に, サイト増幅特性置換手法を用いて, 本震時に横江大橋に作用した地震動を推定した.

SEISMIC DESIGN FOR “ANTI-CATASTROPHE” — A STUDY ON THE IMPLEMENTATION AS DESIGN CODES —

HONDA Riki;AKIYAMA Mitsuyoshi;NOZU Atsushi;TAKAHASHI Yoshikazu;KATAOKA Shojiro;MURONO Yoshitaka

Journal of JSCE5(1)p.346 - 3562017年-2017年

CiNii

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概要: This paper presents a design concept of “anti-catastrophe” and proposes a framework of seismic design code for that concept. It proposes that the domain to be considered in the design should be extended in terms of three dimensions: phase, time, and space. We discuss the conditions required for the implementation of “anti-catastrophe”-oriented design. Since concepts of “anti-catastrophe”-oriented design is significantly different from that of conventional design, it is proposed to introduce “Category of Design” (CoD). We then present a design framework which consists of five stages. We also discuss institutional conditions required for this new design codes from the viewpoint of risk governance.

Ground motion estimation for the elevated bridges of the Kyushu Shinkansen derailment caused by the foreshock of the 2016 Kumamoto earthquake based on the site-effect substitution method 2016 Kumamoto earthquake sequence and its impact on earthquake science and hazard assessment Manabu Hashimoto, Martha Savage, Takuya Nishimura and Haruo Horikawa

Hata, Yoshiya; Yabe, Masaaki; Kasai, Akira; Matsuzaki, Hiroshi; Takahashi, Yoshikazu; Akiyama, Mitsuyoshi

Earth, Planets and Space68(1)2016年12月-2016年12月 

DOIScopus

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ISSN:13438832

概要:© 2016 The Author(s).An earthquake of JMA magnitude 6.5 (first event) hit Kumamoto Prefecture, Japan, at 21:26 JST, April 14, 2016. Subsequently, an earthquake of JMA magnitude 7.3 (second event) hit Kumamoto and Oita Prefectures at 01:46 JST, April 16, 2016. An out-of-service Kyushu Shinkansen train carrying no passengers traveling on elevated bridges was derailed by the first event. This was the third derailment caused by an earthquake in the history of the Japanese Shinkansen, after one caused by the 2004 Mid-Niigata Prefecture Earthquake and another triggered by the 2011 Tohoku Earthquake. To analyze the mechanism of this third derailment, it is crucial to evaluate the strong ground motion at the derailment site with high accuracy. For this study, temporary earthquake observations were first carried out at a location near the bridge site; these observations were conducted because although the JMA Kumamoto Station site and the derailment site are closely located, the ground response characteristics at these sites differ. Next, empirical site amplification and phase effects were evaluated based on the obtained observation records. Finally, seismic waveforms during the first event at the bridge site of interest were estimated based on the site-effect substitution method. The resulting estimated acceleration and velocity waveforms for the derailment site include much larger amplitudes than the waveforms recorded at the JMA Kumamoto and MLIT Kumamoto station sites. The reliability of these estimates is confirmed by the finding that the same methods reproduce strong ground motions at the MLIT Kumamoto Station site accurately. These estimated ground motions will be useful for reasonable safety assessment of anti-derailment devices on elevated railway bridges.[Figure not available: see fulltext.]

Assessment of the structural performance of corrosion-affected RC members based on experimental study and probabilistic modeling

Lim, Sopokhem; Akiyama, Mitsuyoshi; Frangopol, Dan M.

Engineering Structures127p.189 - 2052016年11月-2016年11月 

DOIScopus

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ISSN:01410296

概要:© 2016 Elsevier LtdThe severity of damage due to corrosion on reinforced concrete (RC) structures primarily depends on the magnitude and location of the steel corrosion. A finite element (FE) method has been used to evaluate the structural performance of RC members subjected to reinforcement corrosion. However, the difficulty in quantifying the residual rebar cross-sections in the concrete has been reported as the primary challenge in providing important parameters for modeling the corrosion damages on the steel reinforcement and concrete. The three primary objectives of this paper are to (a) experimentally investigate the effects of the spatial variability in the steel corrosion on the structural behaviors of five corroded RC beams, (b) establish a FE method to assess their deteriorated structural performances, and (c) develop Gumbel distribution parameters to estimate the spatial variability of corrosion for the rebars. In the experimental study, the spatial variability in the steel weight loss along the corroded rebars in the concrete medium was quantified using X-ray and digital image processing techniques. For the FE analysis, the experimental steel weight loss data was used for modeling the residual steel cross-sections, reduced concrete strength, and deteriorated bond interface. The flexural capacity obtained from the simulated beams is in agreement with experimental results.

Performance indicators for structural systems and infrastructure networks

Ghosn, M.; Dueñas-Osorio, L.; Frangopol, D. M.; McAllister, T. P.; Bocchini, P.; Manuel, L.; Ellingwood, B. R.; Arangio, S.; Bontempi, F.; Shah, M.; Akiyama, M.; Biondini, F.; Hernandez, S.; Tsiatas, G.

Journal of Structural Engineering (United States)142(9)2016年09月-2016年09月 

DOIScopus

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ISSN:07339445

概要:© 2016 American Society of Civil Engineers.Establishing consistent criteria for assessing the performance of structural systems and infrastructure networks is a critical component of communities' efforts to optimize investment decisions for the upkeep and renewal of the built environment. Although member-level performance and reliability assessment procedures are currently well-established, it is widely recognized that a member-oriented approach does not necessarily lead to an efficient utilization of limited resources when making decisions related to the management of existing deteriorating structures or lifeline systems, especially those that may be exposed to extreme events. For this reason, researchers have renewed their interests in developing system-level assessment methods as a basis to modern structural and infrastructure performance evaluation and design processes. Specifically, system-level performance metrics and characteristics such as reliability, redundancy, robustness, resilience, and risk continue to be refined. The objective of this paper is to extend the content of the accompanying paper on reliability-based performance indicators for structural members by reviewing proposals for the development and implementation of performance-based criteria for structural systems and infrastructure networks. The paper reviews established concepts of reliability design along with emerging ideas of performance-based and resilience-based design that are especially relevant for assessing and managing system-level risk. The paper also studies structural redundancy and robustness concepts as well as network-level performance metrics along with ranking approaches. Insights from these analyses reveal the need for transitioning structural and infrastructure design processes from a traditional component-level reliability-based approach, to one that seeks uniform levels of risk across scales (from structural systems to interconnected infrastructure networks across communities). Implementation examples are drawn from experiences with buildings, bridges, offshore oil and gas platforms, and a variety of infrastructure systems. The paper also reflects on promising avenues for pursuing practical and calibrated system-level performance indicators that support life cycle performance, safety, reliability, and risk of structural and infrastructure systems as integral parts of resilient communities.

Updating the Seismic Reliability of Existing RC Structures in a Marine Environment by Incorporating the Spatial Steel Corrosion Distribution: Application to Bridge Piers

Thanapol, Yanweerasak; Thanapol, Yanweerasak; Akiyama, Mitsuyoshi; Frangopol, Dan M.

Journal of Bridge Engineering21(7)2016年07月-2016年07月 

DOIScopus

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ISSN:10840702

概要:© 2016 American Society of Civil Engineers.Although several models are available for evaluating the structural performance of corroded reinforced concrete (RC) structures, seismic reliability assessments considering the effect of steel corrosion are currently scarce. Determining how long existing RC structures in an aggressive environment will be able to have a seismic safety level greater than the threshold remains difficult. Life-cycle reliability assessments of these structures under seismic hazards and hazards associated with airborne chloride are discussed in this paper. When predicting the seismic reliability of existing RC structures, observational data from inspection and/or nondestructive testing methods could be used to estimate the current material corrosion level. Considering the effect of steel corrosion in the plastic hinges of deteriorating structures on their seismic capacity is important. The displacement ductility capacity at the occurrence of longitudinal buckling of rebar in RC structures depends on the steel corrosion level in the plastic hinges. In this paper, the methodology to estimate the mean and variance of steel weight loss in the plastic hinge of corroded RC structures based on inspection results is presented. The number and space interval of inspection locations are considered when conducting the statistical estimation error process. The parameters to estimate the steel weight loss in the plastic hinges incorporating the spatial variability in steel corrosion are derived from experimental results to visualize the steel corrosion in RC members by X-ray technology. In addition, random variables associated with the prediction of time-variant steel weight loss are updated by sequential Monte Carlo simulations (SMCS) for consistency with the inspection results. The epistemic uncertainties can be reduced by SMCS. This process helps to conduct the reliability analysis more precisely. In this paper, a novel procedure for estimating the reliability-based life-cycle seismic reliability of existing RC structures in a marine environment by incorporating the spatial steel corrosion distribution is presented. In an illustrative example, the effects of the inspection results and frequency and the hazards associated with airborne chloride on the updated cumulative-time failure probability of a RC bridge pier in an earthquake-prone region are discussed.

Experimental investigation of the spatial variability of the steel weight loss and corrosion cracking of RC members: Novel X-ray and digital image processing techniques

Sopokhem Lima, Mitsuyoshi Akiyama, Dan M. Frangopol and Haitao Jiang

Structure and Infrastructure Engineering査読有り2016年06月-2016年06月 

DOI

Performance indicators for structural systems and infrastructure networks

Akiyama, M.

Journal of Structural Engineering査読有り2016年06月-2016年06月 

DOI

Reliability-based durability design and service life assessment of reinforced concrete deck slab of jetty structures

Akiyama, M.

Structure and Infrastructure Engineering査読有り2016年05月-

DOI

Updating the seismic reliability of existing RC structures in a marine environment by incorporating the spatial steel corrosion distribution: application to bridge piers

Akiyama, M.

Journal of Bridge Engineering査読有り2016年04月-

DOI

Reliability-based assessment of structures for extreme events

Mitsuyoshi Akiyama

IABSE Summit 2016招待有り2016年03月-2016年03月 

Life-cycle of structural systems: design, assessment, maintenance and management

Furuta, Hitoshi; Akiyama, Mitsuyoshi

Structure and Infrastructure Engineering13(1)2016年01月-2016年01月 

DOIScopus

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ISSN:15732479

Investigation of the spatial variability of steel weight loss and corrosion cracking: A novel x-ray technique

Lim, Sopokhem; Jiang, Haitao; Akiyama, Mitsuyoshi

International Conference on Durability of Concrete Structures, ICDCS 2016p.265 - 2692016年01月-2016年01月 

Scopus

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概要:The performance of corrosion-affected RC members depends strongly on localized damages of reinforcement. Therefore, modeling the spatial variability of steel corrosion is very important for the assessment of the remaining service life of corroded structures or time for maintenance. To study the changes of spatial variability of steel weight loss over time, a continuous monitoring is necessary. In this paper, a novel procedure of X-ray technique application in monitoring the spatial growth of a corroded bar in a RC specimen is demonstrated along with the digital image processing of X-ray images to estimate the steel weight loss. The relationship of steel weight loss and corrosion cracking is studied at different stages of corrosion. The validity of the estimation method of steel weight loss is also presented.

Flexural behavior prediction of SFRC beams: A novel X-ray technique

Lim, S., Okamoto, T., Matsuda, M., Akiyama, M.

コンクリート工学年次論文集査読有り38(2)p.1351 - 13562016年-

南海トラフ地震の影響を受けるRCラーメン高架橋の強震動および津波による損傷確率の比較

名波健吾,磯辺弘司,秋山充良,越村俊一

コンクリート工学年次論文集査読有り38(2)p.877 - 8822016年-

塩害環境下にあるPC桁に生じる鋼材腐食の空間変動性の確率・統計的表現とそのライフサイクル信頼性解析に関する基礎的研究

福島広之,櫻井絢子,宮本祥平,秋山充良

コンクリート工学年次論文集査読有り38(2)p.1561 - 15662016年-

Performance Indicators for Structural Systems and Infrastructure Networks

Ghosn, M.;Duenas-Osorio, L.;Frangopol, D. M.;McAllister, T. P.;Bocchini, P.;Manuel, L.;Ellingwood, B. R.;Arangio, S.;Bontempi, F.;Shah, M.;Akiyama, M.;Biondini, F.;Hernandez, S.;Tsiatas, G.

JOURNAL OF STRUCTURAL ENGINEERING142(9)2016年-2016年

DOIWoS

詳細

ISSN:0733-9445

Assessment of the structural performance of corrosion-affected RC members based on experimental study and probabilistic modeling

Lim, Sopokhem;Akiyama, Mitsuyoshi;Frangopol, Dan M.

ENGINEERING STRUCTURES127p.189 - 2052016年-2016年

DOIWoS

詳細

ISSN:0141-0296

Ground motion estimation for the elevated bridges of the Kyushu Shinkansen derailment caused by the foreshock of the 2016 Kumamoto earthquake based on the site-effect substitution method

Hata, Yoshiya;Yabe, Masaaki;Kasai, Akira;Matsuzaki, Hiroshi;Takahashi, Yoshikazu;Akiyama, Mitsuyoshi

EARTH PLANETS AND SPACE682016年-2016年

DOIWoS

詳細

ISSN:1880-5981

「危機耐性」を考慮した耐震設計体系 ― 試案構築にむけての考察 ―

本田 利器;秋山 充良;片岡 正次郎;髙橋 良和;野津 厚;室野 剛隆

土木学会論文集A1(構造・地震工学)72(4)p.I_459 - I_4722016年-2016年

CiNii

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ISSN:2185-4653

概要: 設計で考慮された外力を越える外力に対しても耐性を持つことを要求する「危機耐性」という概念を耐震設計体系に組み込むことが求められている.「危機耐性」は従来の耐震設計で用いられてきた概念とは異なる点も多く,適切な設計指針(コード)化には課題も多い.本稿では,「危機耐性」に基づく耐震設計体系の構築にあたっての課題や問題点を分析し,既存の耐震設計との整合性を確保するための枠組みとして,新たに「カテゴリー2」という概念を導入することを提案し,また,それにもとづく耐震設計体系の枠組みも提案した.さらに,そのような新しい耐震設計体系の実効性を維持するために,行政が考慮すべき社会的条件について,リスクガバナンスの理論枠組みとして考え方を用いて整理し,いくつかの基本的な方針を提案した.

東北地方太平洋沖地震により損傷した鉄道RCラーメン高架橋の3次元非線形動的解析による被害分析

宇野 州彦;稲場 友也;小林 將志;秋山 充良

土木学会論文集A1(構造・地震工学)72(4)p.I_506 - I_5142016年-2016年

CiNii

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ISSN:2185-4653

概要: 東北地方太平洋沖地震において損傷を受けたRCラーメン高架橋に関して,これまで複数の文献においてその被害分析がなされており,プッシュオーバー解析等を行って柱部材の損傷進展について推察がなされている.本論文では,当該地震により柱部材に損傷を受けた第一中曽根高架橋について推定地震動を用いて3次元非線形動的解析を実施し,各柱部材および高架橋全体の地震時挙動を把握して,どのような過程で柱部材が損傷を受け,また各柱部材において損傷度になぜ差異が生じたのかについて考察した.RCラーメン高架橋の中間に位置する柱に比べて端部に位置する柱により大きな損傷が生じたのは,地震時に高架橋の回転変形モードが卓越したことが原因であるということを,数値解析的検討から明らかにした.

国内外の道路橋の設計指針にみられる「危機耐性」の分析

高橋 良和;秋山 充良;片岡 正次郎;本田 利器

土木学会論文集A1(構造・地震工学)72(4)p.I_821 - I_8302016年-2016年

CiNii

詳細

ISSN:2185-4653

概要: 東日本大震災以降,設計で考慮する事象を超えた事象への対応についての関心が高まり,「危機耐性」という概念が共有されるようになってきた.しかしながら,その理念は理解されつつあるものの,それを如何に耐震設計体系に実装すればよいのか,まだ試行段階にある.一方で,危機耐性のような考え方は,技術者にとって全く新しい概念ではなく,例えば道路橋示方書では,地震時にも支承部が安定して挙動することを求めながらも,支承部の破壊を前提として機能する落橋防止システムの採用が記載されている.本論は,平成24年道路橋示方書を対象に,危機耐性に資することができる概念,事例を抽出し整理するとともに,国内外の動向を踏まえ,危機耐性に配慮した設計に対する課題を整理する.

点検・検査情報を活用した既存RC構造物の耐久信頼性照査に用いる部分係数

狩野淳一,秋山充良,吉田郁政

構造工学論文集61Ap.81 - 902015年03月-

本震観測記録を利用した2003 年三陸南地震における猪鼻高架橋および中曽根高架橋での地震動の推定

秦吉弥,秋山充良,高橋良和,野津厚

構造工学論文集61Ap.174 - 1872015年03月-

Visualization of corroded steel bars in RC beams usiging digita image processing of X-ray photograms

Lim, S., Jiang, H., Okamoto, T. and Akiyama, M.

コンクリート工学年次論文集37(2)p.1327 - 13322015年-

サイト特性を考慮した強震動によるRCラーメン高架橋の地震被害分析に関する基礎的研究, コンクリート工学年次論文集

石橋寛樹, 秦吉弥, 秋山充良

コンクリート工学年次論文集37(2)p.955 - 9602015年-

[Invited Lecture]Long term performance of concrete bridges under extreme events

Mitsuyoshi Akiyama and Dan M. Frangopol

Proceedings of 9th Austroads Bridge Conference2014年10月-

Performance analysis of Tohoku-Shinkansen viaducts affected by the 2011 Great East Japan earthquake

Akiyama, M., Frangopol, D.M. and Mizuno, K.

Structure and Infrastructure Engineering10(7)p.1228 - 12472014年07月-

[Keynote Lecture] Bridge life-cycle performance and lessons from infrastructure failures due to the 2011 Great East Japan earthquake and tsunami

Dan M. Frangopol and Mitsuyoshi Akiyama

Proceedings of 1st International Conference on Infrastructure Failures and Consequencesp.1 - 132014年07月-

更新理論とマルコフ連鎖モデルを用いた鉄筋コンクリート構造物の塩害劣化予測に関する基礎的研究

竹中孔信,萩野統也,秋山充良,吉田郁政

コンクリート工学年次論文集36(2)p.1357 - 13622014年07月-

Long-term seismic performance of RC structures in an aggressive environment: emphasis on bridge piers

Akiyama, M. and Frangopol, D.M.

Structure and Infrastructure Engineering10(7)p.865 - 8792014年05月-

SPGA モデルと経験的サイト増幅・位相特性を考慮した2011 年東北地方太平洋沖地震における長町高架橋での地震動とフラジリティカーブの評価

秦吉弥,秋山充良,高橋良和,後藤浩之,野津厚,一井康二

構造工学論文集60Ap.214 - 2272014年03月-

経験的サイト増幅・位相特性を考慮した強震動評価手法に基づく2003年三陸南地震における東北新幹線愛宕・稗田高架橋での強震動の推定

秦 吉弥;高橋 良和;秋山 充良;後藤 浩之;野津 厚

土木学会論文集A1(構造・地震工学)70(4)p.I_560 - I_5772014年-2014年

CiNii

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ISSN:2185-4653

概要: 2003年三陸南地震(MJ7.1)では,東北新幹線のRCラーメン高架橋(愛宕高架橋など)が損傷するなど,深刻な被害が発生した.一方で,愛宕高架橋に隣接する稗田高架橋での被災は確認されていない.愛宕高架橋ならびに稗田高架橋における本震時の地震動を推定することは,被災機構の分析等を行う上で非常に重要である.そこで本稿では,当該高架橋沿いにおいて高密度の地震観測を実施し,得られた記録に基づいて,サイト特性を評価した.そして,経験的サイト増幅・位相特性を考慮した強震動評価手法に基づき,2003年三陸南地震における愛宕高架橋・稗田高架橋沿いでの強震波形を推定した結果について報告する.

鉄筋腐食したコンクリート構造物の構造・耐久性能評価の体系化

三島 徹也;山本 貴士;大下 英吉;金久保 利之;国枝 稔;佐藤 靖彦;秋山 充良;上原子 晶久;村上 祐貴

コンクリート工学52(3)p.243 - 2502014年-2014年

CiNii

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ISSN:0387-1061

概要:本稿では,鉄筋腐食を生じたコンクリート構造物の構造性能に関する耐久性能(以下,構造・耐久性能)を時空間で数値的に表現可能な評価手法としての数値構造解析の利用および構造全体系を評価できる構造・耐久性能指数の確立を目的として活動した「鉄筋腐食したコンクリート構造物の構造・耐久性能評価の体系化研究委員会」の成果1)の一部を報告する。特に本稿では,構造性能に影響する腐食量の空間的なばらつきを確率・統計的に推定する手法,腐食したコンクリート構造物の有限要素解析に不可欠な腐食鉄筋および腐食鉄筋とコンクリートの付着に関する構成則モデルを示した。また,構造・耐久性能指数の提案と定式化を行い,構造全体系の試算結果を紹介する。

Long-term seismic performance of RC structures in an aggressive environment: emphasis on bridge piers

Akiyama, Mitsuyoshi;Frangopol, Dan M.

STRUCTURE AND INFRASTRUCTURE ENGINEERING10(7)p.865 - 8792014年-2014年

DOIWoS

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ISSN:1573-2479

Performance analysis of Tohoku-Shinkansen viaducts affected by the 2011 Great East Japan earthquake

Akiyama, Mitsuyoshi;Frangopol, Dan M.;Mizuno, Keita

STRUCTURE AND INFRASTRUCTURE ENGINEERING10(9)p.1228 - 12472014年-2014年

DOIWoS

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ISSN:1573-2479

[Early Career Keynote Lecture] Life-cycle design of bridges under multiple hazards: Earthquake, tsunami and continuous deterioration

Akiyama, M. and Frangopol, D.M.

11th ICOSSAR (International Conference of Structural Safety and Reliability)2013年06月-

摩擦振子免震機構を有するコンクリート橋脚に生じる地震後の残留変位に関する実験的検討

金井晴弘,阿部遼太,秋山充良,小野潔

コンクリート工学年次論文集35(2)p.811 - 8162013年06月-

Reliability of bridges under tsunami hazards: Emphasis on the 2011 Tohoku-Oki Earthquake

Akiyama, M., Frangopol, D.M., Arai, M. and Koshimura, S.

Earthquake Spectra29(S1)p.S295 - S3142013年05月-

高強度RC杭の開発とその構造性能評価に関する実験的研究

秋山 充良, 内藤 英樹, 三浦 稔, 浅沼 大寿, 荒川 岳, 武田 篤史, 佐藤 啓, 鈴木 基行

土木学会論文集E269(1)p.118 - 1372013年03月-

Particle filter for model updating and reliability estimation of existing structures

Yoshida, I. and Akiyama, M.

Smart Structures & Systems11(1)p.103 - 1222013年01月-

スーパーアスペリティモデルと経験的サイト増幅・位相特性を考慮した2011年東北地方太平洋沖地震による南三陸志津川での強震動の評価

秦吉弥,秋山充良,高橋良和,後藤浩之,野津厚,幸左賢二

土木学会論文集B369(2)p.I_161 - I_1662013年-

Reliability of Bridges under Tsunami Hazards: Emphasis on the 2011 Tohoku-Oki Earthquake

Akiyama, Mitsuyoshi;Frangopol, Dan M.;Arai, Megumi;Koshimura, Shunichi

EARTHQUAKE SPECTRA29p.S295 - S3142013年-2013年

DOIWoS

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ISSN:8755-2930

スーパーアスペリティモデルと経験的サイト増幅・位相特性を考慮した2011年東北地方太平洋沖地震による南三陸町志津川での強震動の評価

秦 吉弥;秋山 充良;高橋 良和;後藤 浩之;野津 厚;幸左 賢二

土木学会論文集B3(海洋開発)69(2)p.I_161 - I_1662013年-2013年

CiNii

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ISSN:2185-4688

概要: 宮城県本吉郡南三陸町志津川では,2011年東北地方太平洋沖地震による巨大津波の来襲により,土木施設に甚大な被害が及び,多数の死者・行方不明者が出た.志津川は比較的震源域に近いことから,津波来襲前の強震動により施設が損傷を受けていた可能性もあり,志津川における強震動の評価は非常に重要であるが,被害の生じた志津川平地部では本震記録として気象庁計測震度の値しか残されていない.そこで本研究では,志津川平地部において余震観測を実施し,得られた記録に基づいてサイト特性の評価を行い,スーパーアスペリティモデルに基づく強震波形計算を行うことにより本震時の強震波形を推定した.

Particle filter for model updating and reliability estimation of existing structures

Yoshida, Ikumasa;Akiyama, Mitsuyoshi

SMART STRUCTURES AND SYSTEMS11(1)p.103 - 1222013年-2013年

WoS

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ISSN:1738-1584

[Keynote Lecture]Lessons from the 2011 Great East Japan Earthquake: Emphasis on life-cycle structural performance

Akiyama, M. and Frangopol, D.M.

IALCCE (International Symposium on Life-Cycle Civil Engineering)2012年10月-

Flexural test of precast high-strength reinforced concrete pile prestressed with unbonded bars arranged at the center of the cross-section

Akiyama, M., Abe, S., Aoki, N. and Suzuki, M.

Engineering Structures34p.259 - 2702012年-

DOI

Integration of the effects of airborne chlorides into reliability-based durability design of R/C structures in a marine environme

Akiyama, M., Frangopol, D.M. and Suzuki, M.

Structure and Infrastructure Engineering8(2)p.125 - 1342012年-

DOI

Reliability-based capacity design for reinforced concrete bridge structures

Akiyama, M., Matsuzaki, M., Dang, D.H. and Suzuki, M.

Structure and Infrastructure Engineering8(12)p.1096 - 11072012年-

DOI

2011 年東北地方太平洋沖地震とフラジリティ解析による鉄道RC1層ラーメン橋脚の耐震補強効果の評価

水野恵太,秋山充良

コンクリート工学年次論文集34(2)p.937 - 9422012年-

変動曲面上を滑る摩擦振子を有するコンクリート橋脚の地震応答特性に関する基礎的研究

金井晴弘,阿部遼太,青木直,秋山充良

コンクリート工学年次論文集34(2)p.817 - 8222012年-

Flexural test of precast high-strength reinforced concrete pile prestressed with unbonded bars arranged at the center of the cross-section

Akiyama, Mitsuyoshi;Abe, Satoshi;Aoki, Nao;Suzuki, Motoyuki

ENGINEERING STRUCTURES34p.259 - 2702012年-2012年

DOIWoS

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ISSN:0141-0296

X線撮影を用いたRC部材内の鉄筋腐食成長過程の可視化に関する基礎的研究

秋山 充良;中嶋 啓太;小森谷 隆

コンクリート工学論文集 = Concrete research and technology22(3)p.35 - 452011年09月-2011年09月 

CiNii

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ISSN:13404733

概要:鉄筋コンクリート(RC)部材内で生じる鉄筋腐食の進展を観察できれば,鉄筋腐食の不均一さ(腐食の空間分布)の程度と形成過程の理解,あるいは,それと部材表面に表れる腐食ひび割れ幅・密度の関係の把握など,RC構造物の維持管理の高度化につながる情報が得られると期待される。本研究では,RC部材内の鉄筋腐食成長過程のX線撮影による観察の可能性を検討した。まず,腐食量が既知の鉄筋を埋め込んだRC供試体のX線撮影を行い,腐食量を精度良く再現するための撮影方法やディジタル画像処理方法,あるいは精度に及ぼすかぶりや水セメント比の影響などを検討した。次いで,電食にて劣化させたRC部材を連続的にX線撮影することで,鉄筋腐食成長過程,鉄筋腐食量と腐食ひび割れ幅の関係,あるいはそれらが部材曲げ耐力に及ぼす影響に関する基礎資料を得た。

Book Review -Durability design of concrete structures in severe environments by Odd E. Gjorv (Taylor & Francis, 2009)-

Mitsuyoshi Akiyama

Structure and Infrastructure Engineering7(1)p.1972011年-

Ductility Evaluation of Concrete-Encased Steel Bridge Piers Subjected to Lateral Cyclic Loading

Naito, H., Akiyama, M. and Suzuki, M.

Journal of Bridge Engineering, ASCE16(1)p.72 - 812011年-

DOI

Life-cycle reliability of RC bridge piers under seismic and airborne chloride hazards

Akiyama, M., Frangopol, DM. and Matsuzaki, H.

Earthquake Engineering and Structural Dynamics40(15)p.1671 - 16872011年-

DOI

X線撮影を用いたRC部材内の鉄筋腐食成長過程の可視化に関する基礎的研究

秋山充良,中嶋啓太,小森谷隆

コンクリート工学論文集22(3)p.35 - 452011年-

海洋環境下にあるRC 橋脚のライフタイムにわたる耐震信頼性評価

松崎裕,秋山充良,黒田千砂子

コンクリート工学年次論文集33(2)p.877 - 8822011年-

構造形態の工夫によるコンクリート構造の長周期化に関する基礎的研究

秋山充良,青木直,阿部遼太,黒田千砂子

コンクリート工学年次論文集33(2)p.859 - 8642011年-

高強度構成材料を用いたRC柱の一軸圧縮特性と寸法効果

阿部諭史,秋山充良,鈴木基行

構造工学論文集57Ap.386 - 3942011年-

Life-cycle reliability of RC bridge piers under seismic and airborne chloride hazards

Akiyama, Mitsuyoshi;Frangopol, Dan M.;Matsuzaki, Hiroshi

EARTHQUAKE ENGINEERING & STRUCTURAL DYNAMICS40(15)p.1671 - 16872011年-2011年

DOIWoS

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ISSN:0098-8847

Flexural Strength of Prestressed Reinforced Concrete Piles Using High-Strength Material

Akiyama, M., Suzuki, M. and Abe, R.

Proceedings of the 3rd fib congress3p.CD - ROM (ID: 17)2010年-

Stress-Averaged Strain Model for Confined High-Strength Concrete

ACI Structural Journal

M. Akiyama, M. Suzuki, and D.M. Frangopol107(2)p.179 - 1882010年-

Time-dependent reliability analysis of existing RC structures in a marine environment using hazard associated with airborne chlorides

Akiyama, M., Frangopol, D.M., and Yoshida, I.

Engineering Structures32(11)p.3768 - 37792010年-

DOI

[Keynote Lecture]On life-cycle reliability under earthquake excitations of corroded reinforced concrete structures

M. Akiyama, Dan M. Frangopol

IALCCE (International Symposium on Life-Cycle Civil Engineering)2010年-

SMCSを用いたRC構造物劣化度逆推定のための塩化物イオン濃度計測誤差のモデル化

吉田郁政,鈴木修一,秋山充良

応用力学論文集13p.79 - 882010年-

塩害環境下にあるコンクリート桁の設計耐用期間にわたる構造安全性評価手法とそのプレテンションPC桁への適用

松崎裕,秋山充良,大木文宏,中嶋啓太,鈴木基行

土木学会論文集E66(2)p.147 - 1652010年-

構造物のエネルギー収支に着目した準脆性材料の破壊靭性評価に関する基礎的研究

車谷麻緒,湯本達也,寺田賢二郎,京谷孝史,秋山充良

応用力学論文集13p.313 - 3222010年-

軸圧縮力と1方向正負交番曲げを受けるスパイラル鋼管の耐震性能とその評価法

小野潔,薮本篤,秋山充良,大西宵平,白戸真大,西村宣男

土木学会論文集F66(2)p.301 - 3182010年-

炭素繊維シートで被覆した高強度RC杭体の正負交番載荷実験

阿部遼太,秋山充良,佐藤啓,鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集32(2)p.877 - 8822010年-

部分係数を用いた海洋環境下にあるRC構造物の耐久信頼性設計

松崎裕,秋山充良,鈴木基行

構造工学論文集56Ap.733 - 7412010年-

[Keynote Lecture]Seismic Reliability Analysis of Corroded Reinforced Concrete Bridge Piers in a Life-Cycle Perspective

Dan M. Frangopol, M. Akiyama

COMPDYN (Computational Methods in Structural Dynamics and Earthquake Engineering)2009年-

SMCSを用いた既設構造物のための信頼性解析の問題点と精度評価

吉田郁政,本城勇介,秋山充良

応用力学論文集12p.79 - 882009年-

Sequential Monte Carlo Simulationを用いた維持管理のための信頼性評価手法

吉田郁政,秋山充良,鈴木修一,山上雅人

土木学会論文集A65(3)p.753 - 7752009年-

エネルギー収支に基づくコンクリートの破壊靭性評価法に関する基礎的研究

車谷麻緒,湯本達也,寺田賢二郎,秋山充良

コンクリート工学年次論文報告集31(2)p.97 - 1022009年-

コンクリート充填スパイラル鋼管柱の一軸圧縮特性および鋼管により横拘束されるコンクリートの平均化応力−ひずみ関係

秋山充良, 内藤英樹, 小野潔, 白濱永才, 松本大輔, 鈴木基行

土木学会論文集E65(4)p.548 - 5632009年-

コンクリート充填スパイラル鋼管柱の正負交番載荷実験とその耐震性能評価法に関する基礎的研究

秋山充良,内藤英樹,小野潔,山口恭平,鈴木基行

構造工学論文集55Ap.662 - 6692009年-

海洋環境下にあるプレテンションPC 桁の構造信頼性評価

松崎裕,中嶋啓太,秋山充良,鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集31(1)p.1009 - 10142009年-

公開ハザードを用いたコンクリート構造物の信頼性評価−土木学会コンクリート委員会336委員会活動報告−

鈴木基行,秋山充良,中村 晋,中村秀明

コンクリート工学47(4)p.21 - 272009年-

炭素繊維シートで被覆した高強度RC杭体の単調曲げ載荷実験

青木直,秋山充良,佐藤啓,鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集31(2)p.553 - 5582009年-

一軸圧縮を受ける円形CFT柱の力学特性に関する実験的研究

山口恭平,秋山充良,内藤英樹,鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集30(3)p.1327 - 13322008年-

塩害環境下にあるRC橋脚の耐震安全性確保の観点から定めた限界鉄筋腐食量とその耐久設計法に関する確率論的考察

秋山充良,松崎裕,佐藤広和,内藤英樹,鈴木基行

土木学会論文集E64(4)p.541 - 5592008年-

高強度RC杭体へのプレストレス導入による曲げ耐力の改善,

浅沼大寿,秋山充良,佐藤啓,鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集30(3)p.1003 - 10082008年-

部分係数を用いた塩害環境下にあるRC構造物の耐久信頼性設計法に関する基礎的研究

松崎裕,秋山充良,鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集30(1)p.729 - 7342008年-

RC橋脚・杭基礎間に必要な耐力格差に関する確率論的考察

松崎裕,DANG Tuan Hai,秋山充良,鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集29(3)p.853 - 8582007年-

SRC部材の修復および終局限界状態に対応した変形性能評価法と橋脚の耐震設計への適用

内藤英樹,姜一圭,秋山充良,鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集29(3)p.1351 - 13562007年-

一軸圧縮を受けるコンクリート充填鋼管柱で生じる圧縮破壊の局所化

佐々木健太,青木峻二,秋山充良,鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集29(3)p.1375 - 13802007年-

腐食ひび割れ発生点を限界状態としたRC構造物の耐久信頼性設計に関する基礎的研究

佐藤広和,李月鳳,秋山充良,鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集29(1)p.1071 - 10762007年-

Application of Reliability Theory to the Durability-Design of Concrete Structures Subjected to Corrosion

Akiyama, M., Suzuki, M., Matsuzaki, H., Dang, T. H. and Li, Y. F.

Proceedings of the 2nd fib congress2p.CD2006年-

Concentric Loading Test of RC Columns with Normal- and High-Strength Materials and Averaged Stress-Strain Model for Confined Concrete Considering Compressive Fracture Energy

Suzuki, M., Akiyama, M., Matsuzaki, H., Dang, T. H.

Proceedings of the 2nd fib congress2p.CD2006年-

Stress-strain behavior of high-strength concrete columns confined by low-volumetric ratio rectangular ties

K.-N. Hong, M. Akiyama, S.-T. Yi and M. Suzuki

Magazine of Concrete Research58(2)p.101 - 1152006年-

3次元FEMモデルを用いたCFT柱における鋼管の局部座屈解析,コンクリート工学年次論文集

内藤英樹,松本大輔,秋山充良,鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集28(2)p.1255 - 12302006年-

H形鋼の局部座屈に着目したSRC柱の靭性能評価に関する研究

内藤英樹, 白濱永才, 秋山充良, 高田真人, 鈴木基行

土木学会論文集E62(4)p.698 - 7122006年-

一軸圧縮を受ける高強度RC柱の破壊性状および力学的特性に関する研究

秋山充良, 渡邉正俊, 阿部諭史, 崔松涛, 前田直己, 鈴木基行

土木学会論文集E62(3)p.477 - 4962006年-

塩害環境下における鉄筋コンクリート構造物の耐久信頼性設計に関する基礎的研究

秋山充良,伊東佑香,鈴木基行

土木学会論文集E62(2)p.385 - 4012006年-

高強度RC柱の圧縮破壊性状に及ぼす供試体断面寸法の影響

阿部諭史,秋山充良,前田直己,鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集28(2)p.613 - 6182006年-

被災度と関連づけたRC橋梁の損傷確率の評価手法とその適用

中村晋,秋山充良,澤田純男,安中正,西岡勉

地震工学会論文集6(2)p.17 - 342006年-

RC橋梁の被災度と関連づけられた損傷確率の評価手法に関する一考察

中村晋,秋山充良,澤田純男,安中正,西岡勉

応用力学論文集8p.693 - 7002005年-

一軸圧縮を受ける高強度RC円柱で生じる圧縮破壊の局所化

佐々木敏幸,秋山充良,前田直己,鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集27(2)p.697 - 7022005年-

構造物の損傷度および損傷度曲線の評価手法に関する一考察

中村晋,秋山充良,澤田純男,西岡勉

土木学会地震工学論文集282005年-

正負交番荷重を受けるSRC 柱の塑性曲率分布のモデル化および軸方向鉄筋の座屈に着目した靭性能評価

内藤英樹,秋山充良,高田真人,清水真介,洪起男,鈴木基行

構造工学論文集51Ap.1415 - 14242005年-

耐久設計に用いる塩害劣化作用の確率モデルに関する基礎的研究

伊東佑香,秋山充良,鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集27(2)p.1477 - 14822005年-

普通強度から高強度までの構成材料を用いたRC柱の一軸圧縮実験と圧縮破壊エネルギーを介したコンファインドコンクリートの平均化応力−ひずみ関係

秋山充良,洪起男,鈴木将,佐々木敏幸,前田直己,鈴木基行

土木学会論文集No. 788/V-67p.81 - 982005年-

コンクリート圧縮強度130N/mm2・せん断補強鉄筋降伏強度1200N/mm2までを用いたRCはりのせん断耐力算定式

秋山充良,王衛侖,前田直己,鈴木基行

構造工学論文集50Ap.907 - 9172004年-

一軸圧縮を受ける高強度RC柱における横拘束筋の拘束効果と応力−ひずみ関係の定式化に関する実験的研究

秋山充良,洪起男,佐藤成禎,鈴木将,前田直己,鈴木基行

土木学会論文集No. 753/V-62p.137 - 1512004年-

一軸圧縮を受ける高強度RC柱の破壊性状に関する一考察

洪起男,秋山充良,前田直己,鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集26(2)p.793 - 7982004年-

確率的地震ハザード解析結果を反映したRC橋脚の耐震設計に用いる安全係数と設計地震力の設定の試み

秋山充良,野口文孝,伊藤佑香,鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集26(2)p.1147 - 11522004年-

高強度構成材料を用いたRC柱の一軸圧縮実験とその横拘束モデルに関する研究

秋山充良

コンクリート工学42(4)p.58 - 642004年-

多点荷重を受けるRCはりのせん断耐力評価に関する研究

齊藤啓一,高橋宏幸,石橋忠良,丸山久一,秋山充良,鈴木基行

土木学会論文集No. 767/V-64p.87 - 982004年-

RC構造物の耐震安全性に影響する不確定要因の抽出

秋山充良,丸山大輔,鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集25(2)p.1177 - 11822003年-

コンクリート圧縮強度130MPaまでを対象とした腹鉄筋のないRCはりのせん断強度式

鈴木基行,秋山充良,王衛侖,佐藤成禎,前田直己,藤澤豊

土木学会論文集No.739/V-60p.75 - 912003年-

コンクリート構造物の信頼性設計法に関する研究

秋山充良

コンクリート工学41(6)p.61 - 662003年-

プレストレストコンクリート製タンク側壁のレベル2地震動に対する耐震性能照査

西尾浩志,横山博司,秋山充良,小野雄司,江角真也,鈴木基行

土木学会論文集Vol.725/V-58p.85 - 1002003年-

レベル2地震動を受ける水道用PCタンク杭基礎の耐震性能照査法に関する基礎的研究

野口文孝,秋山充良,西尾浩志,鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集25(2)p.1243 - 12482003年-

軸方向鉄筋の座屈を考慮したRC柱とSRC柱の履歴復元力モデル

内藤英樹,秋山充良,鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集25(2)p.1189 - 11942003年-

軸方向鉄筋の座屈発生点に対応した終局曲率の簡易算定法およびRC柱とSRC柱の靭性能評価への適用

秋山充良,内藤英樹,鈴木基行

土木学会論文集Vol. 725/V-58p.113 - 1292003年-

軸方向鉄筋を多段に配置したディープビームのせん断耐力評価に関する実験的研究

齋藤啓一,田中勝俊,石橋忠良,寺田年夫,秋山充良,鈴木基行,今井昌文

土木学会論文集No.746/V-61p.181 - 1952003年-

有効高さが変化するRC棒部材のせん断耐力評価に関する実験的研究

齊藤啓一,石橋忠良,井料青海,武田三弘,秋山充良,鈴木基行

土木学会論文集Vol.725/V-58p.71 - 832003年-

Ductility Design of Concrete Encased Steel Piers

Hideki Naito, Mitsuyoshi Akiyama and Motoyuki Suzuki

Proceedings of the 1st fib congress1p.CD2002年-

Proposal of the Partial Safety Factors for Seismic Design of Concrete Structures in Consideration of Reliability Theory and Optimization of Structural Systems

Mitsuyoshi Akiyama, Motoyuki Suzuki, Daisuke Maruyama and Hong Kee Nam

Proceedings of the 1st fib congress1p.CD2002年-

Reliability-Based Optimal Design in Consideration of Structural System and Its Application to Evaluation of Seismic Performance of RC Bridge Piers

Mitsuyoshi AKIYAMA, Ryoji MATSUNAKA, Mitsuru DOI and Motoyuki SUZUKI

Concrete Library of JSCE39p.65 - 882002年-

Seismic Safety Evaluation of Prestressed Concrete Tank in Consideration of Level II Earthquake Motions

Motoyuki Suzuki, Hiroshi Nishio, Kazuma Omura, Mitsuyoshi Akiyama and Shinya Esumi

Proceedings of the 1st fib congress1p.CD2002年-

構造系の信頼性を考慮したRC橋脚の耐震設計に用いる安全係数の試算

秋山充良,土井充,松中亮治,鈴木基行

土木学会論文集Vol.718/V-57p.1 - 172002年-

軸方向鉄筋の非弾性座屈解析に基づく単柱式RC橋脚の終局変位算定法

内藤英樹, 秋山充良, 鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集24(2)p.991 - 9962002年-

早強性混和材を使用したコンクリートの強度発現メカニズム

佐藤誠, 米田正彦, 秋山充良, 鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集24(1)p.267 - 2722002年-

地震動の位相特性のばらつきがRC橋脚の弾塑性応答に与える影響

丸山大輔, 秋山充良, 鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集24(2)p.1009 - 10142002年-

A Proposal for the Rational Seismic Design of RC 2-Story Rigid-Frame Viaducts in Consideration of the Yield Process

Motoyuki SUZUKI, Mitsuyoshi AKIYAMA, Shinsuke TANAKA, Takamichi MARUNAKA

Concrete Library of JSCE37p.17 - 292001年-

Method of Evaluating Earthquake Safety of RC Bridge System Based on Reliability Theory

Motoyuki SUZUKI, Mitsuyoshi AKIYAMA, Yasunori YAMAZAKI, Ryoji MATSUNAKA, Mitsuru DOI

Concrete Library of JSCE38p.33 - 502001年-

レベル2地震動を考慮したプレストレストコンクリート製タンクの耐震安全性評価

小林寛明,西尾浩志,秋山充良,鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集23(3)p.1147 - 11522001年-

繰返し荷重を受けるSRC柱の荷重−変位関係に関する解析的研究

秋山充良,林寛之,内藤英樹,鈴木基行

構造工学論文集47Ap.1453 - 14632001年-

構造系信頼性評価法と構造最適化手法を用いたRC橋脚と場所打ち杭基礎間の耐力階層化に関する基礎的研究

秋山充良,松中亮治,土井充,鈴木基行

構造工学論文集47Ap.743 - 7522001年-

静的非線形解析に基づくSRCラーメン橋脚の耐震設計法に関する研究

内藤英樹,秋山充良,鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集23(3)p.1261 - 12662001年-

Influence of Correlations between Structural Variables on the Seismic Safety of RC Bridge Piers

Motoyuki SUZUKI, Mitsuyoshi AKIYAMA, Yasunori YAMAZAKI, Ryoji MATSUNAKA

Concrete Library OF JSCE35p.119 - 1332000年-

簡便なせん断補強筋機械式継手の開発およびそのRC部材への適用に関する実験的研究

鈴木基行,秋山充良,杉田稔,松山英雄,宇田川亮

コンクリート工学論文集11(3)p.49 - 612000年-

信頼性理論と構造最適化手法を用いた連続ラーメン橋の橋脚躯体の耐震設計

秋山充良,松中亮治,町 勉,鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集22(3)p.1297 - 13022000年-

信頼性理論に基づくRC橋梁システムの地震時安全性評価法

鈴木基行,秋山充良,山崎康紀,松中亮治,土井充

土木学会論文集No.648/V-47p.9 - 212000年-

信頼性理論を用いた構造最適設計手法の提案およびRC橋脚の耐震安全性評価への適用

秋山充良,松中亮治,土井充,鈴木基行

土木学会論文集No.662/V-49p.185 - 2042000年-

鉄筋コンクリート橋梁システムに介在する不確定要因を考慮した場所打ち杭基礎の設計水平震度評価に関する研究

秋山充良,松中亮治,土井充,鈴木基行

土木学会論文集No.641/V-46p.187 - 2032000年-

RC2層ラーメン構造物の合理的耐震設計法の提案

秋山充良,田中慎介,丸中孝通,鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集21(3)p.1225 - 12301999年-

構造変数間の相関がRC橋脚の耐震安全性に及ぼす影響

鈴木基行,秋山充良,山崎康紀,松中亮治

土木学会論文集No. 620/V-43p.175 - 1851999年-

降伏過程を考慮したRC2層ラーメン高架橋の合理的耐震設計法の提案

鈴木基行,秋山充良,田中慎介,丸中孝通

土木学会論文集No.634/V-45p.269 - 2781999年-

信頼性理論に基づくRC橋脚−杭基礎間の地震時損傷配分に関する研究

土井 充,山崎康紀,秋山充良,鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集21(3)p.1285 - 12901999年-

部材の降伏過程がRC2層ラーメン高架橋の応答変位に及ぼす影響

鈴木基行,秋山充良,田中慎介,丸中孝通,浮本忍

構造工学論文集45Ap.1359 - 13671999年-

Safety Evaluation Method of Structural System and Its Application to Seismic Design of RC Bridge Pier

Motoyuki SUZUKI, Mitsuyoshi AKIYAMA, Yasunori YAMAZAKI

Concrete Library of JSCE32p.43 - 681998年-

RC2層ラーメン高架構造の地震応答に及ぼす軸方向およびせん断補強鉄筋比の影響

鈴木基行, 砂金伸治, 秋山充良, 田中慎介

構造工学論文集44Ap.1401 - 14121998年-

相関を考慮した信頼性理論に基づくRC橋脚の地震時安全性評価法に関する研究

松中亮治, 山崎康紀, 秋山充良, 鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集20(3)p.979 - 9841998年-

構造系の安全性評価法およびRC橋脚の耐震設計への適用に関する研究

鈴木基行,秋山充良,山崎康紀

土木学会論文集No.578/V-37p.71 - 871997年-

信頼性理論に基づくRC橋脚の地震時安全性評価法に関する研究

山崎康紀,秋山充良,鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集19(2)p.441 - 4461997年-

信頼性理論に基づく橋梁システムの地震時安全性評価法に関する研究

山崎康紀,松中亮治,秋山充良,鈴木基行

コンクリート工学年次論文報告集21(3)p.1279 - 12841997年-

Effect of Recycled Aggregate Quality on the Bond Behavior and Shear Strength of RC Members

Yanweerasak, T., Kea, T.M., Ishibashi, H. and Akiyama, M.

Applied Sciences査読有り8(11)2018年-

DOI

Life-cycle reliability analysis of shield tunnels in coastal regions: emphasis on flexural performance of deteriorating segmental linings

He, Z.S., Akiyama, M., He, C., Frangopol, D.M., and Liu, S.J.

Structure and Infrastructure Engineering査読有り15(2)p.851 - 8712019年-

DOI

Shaking table tests of a reinforced concrete bridge pier with a low-cost sliding pendulum system

Brito, M.B, Ishibashi, H., and Akiyama, M.

Earthquake Engineering and Structural Dynamics査読有り48p.366 - 3862019年-

DOI

Toward life-cycle reliability-, risk- and resilience-based design and assessment of bridges and bridge networks under independent and interacting hazards

Akiyama, M., Frangopol, D.M., and Ishibashi, H.

Structure and Infrastructure Engineering査読有り2019年-

DOI

Reliability estimation of corroded RC structures based on spatial variability using experimental evidence, probabilistic analysis and finite element method

Zhang, M., Song, H., Lim, S., Akiyama, M., and Frangopol, D.M.

Engineering Structures査読有り192p.30 - 522019年-

DOI

Risk and resilience of civil infrastructure systems under extreme events

Akiyama, M. and Frangopol, D.M.

Proceedings of IABSE Symposium 2019招待有り2019年-2019年

書籍等出版物

Computational Methods in Earthquake Engineering

Dan M. Frangopol, M. Akiyama

Springer2010年-

講演・口頭発表等

Life-cycle reliability of bridges under independent and interacting hazards

Mitsuyoshi Akiyama

9th International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management (IABMAS2018)招待有り2018年

詳細

国際会議開催地:Melbourne, Australia

Lessons from recent major earthquakes in Japan: Emphasis on reliability assessment of structures under multiple hazards

Mitsuyoshi Akiyama

18th ASEP International Convention招待有り2017年

詳細

開催地:Quezon, Philippine

Long term performance of concrete bridges under multiple hazards

Mitsuyoshi Akiyama

TU1406 COST Action Workshop招待有り2016年

詳細

国際会議開催地:Delft, the Netherlands

Lessons from the recent earthquakes in Japan based on field investigations of damage to bridge

Mitsuyoshi Akiyama

MPSS (Ministry of Public Safety and Security) Meeting招待有り2016年

詳細

国際会議開催地:Seoul, Korea

Probabilistic approach for road network retrofitting prioritization under seismic and tsunami hazards

Mitsuyoshi Akiyama

5th International Symposium on Reliability Engineering and Risk Management (ISRERM2016)招待有り2016年

詳細

国際会議開催地:Seoul, Korea

Reliability-based assessment of structures for extreme events

Mitsuyoshi Akiyama

IABSE Summit 2016招待有り2016年

詳細

国際会議開催地:Helsinki, Finland

Long term performance of concrete bridges under extreme events

Mitsuyoshi Akiyama

9th Austroads Bridge Conference, Sydney招待有り2014年

詳細

国際会議開催地:Sydney, New South Wales, Autralia

Life-cycle reliability of concrete bridges under both extreme events and hazard associated with continuous deterioration

Mitsuyoshi Akiyama

IStructE Conference on Structural Engineering in Hazard Mitigation招待有り2013年

詳細

国際会議開催地:Shanghai, China

Life-cycle design of bridges under multiple hazards: Earthquake, tsunami and continuous deterioration

Mitsuyoshi Akiyama

11th ICOSSAR (International Conference of Structural Safety and Reliability)招待有り2013年

詳細

国際会議開催地:New York, USA

Lessons from the 2011 Great East Japan Earthquake: Emphasis on life-cycle structural performance

Mitsuyoshi Akiyama

3rd International Symposium on Life-Cycle Civil Engineering招待有り2012年

詳細

開催地:Vienna, Austria

On life-cycle reliability under earthquake excitations of corroded reinforced concrete structures

Mitsuyoshi Akiyama

2nd International Symposium on Life-Cycle Civil Engineering招待有り2010年

詳細

国際会議開催地:Taipei, Taiwan

外部研究資金

科学研究費採択状況

研究種別:

X線撮影とディジタル画像処理によるRC部材内の鉄筋腐食成長過程の3次元可視化

2013年-0月-2015年-0月

配分額:¥4030000

研究種別:

地震と塩害の影響を受ける橋梁構造の耐震性能評価とライフサイクルマネジメント

2012年-0月-2016年-0月

配分額:¥16770000

研究種別:

材料劣化が生じたコンクリート構造物の構造性能評価に関する技術学術体系の構築

配分額:¥46150000

研究種別:

現場位置の情報を活用した作用・構造性能の確率統計量の改善と劣化構造物の余寿命評価

配分額:¥26000000

研究種別:

超高耐力複合杭基礎構造の開発と液状化時の地盤反力特性を考慮した耐震信頼性設計法

配分額:¥44200000

研究種別:

地震動評価に係る圧倒的不確定性存在下における耐震部材の開発とその性能開示

配分額:¥29900000

研究種別:

レベル2地震動を受ける橋梁システムを対象とした信頼性理論に基づく限界状態設計法

配分額:¥2800000

研究種別:

超高性能耐震構造部材の開発

配分額:¥44590000

研究種別:

ISO2394に対応したRC橋脚の耐震設計に用いる部分安全係数評価

配分額:¥2200000

研究種別:

蒸気養生不要の高強度コンクリートの開発および強度発現・耐久性メカニズムの解明

配分額:¥2200000

研究種別:

ライフタイムを考慮した信頼性理論に基づく橋梁システムの耐震設計法に関する研究

配分額:¥10100000

研究種別:

橋脚の保有耐力を考慮した杭基礎の設計水平震度算定に関する確率論的考察

配分額:¥2500000

研究種別:

高強度・高靭性を有する鉄筋の開発および構造部材への適用に関する研究

配分額:¥11300000

研究種別:基盤研究(B)(一般)

材料劣化の空間変動の確率・統計的表現とその既存構造物の性能照査への応用

2016年04月-2020年03月

研究分野:構造工学・地震工学・維持管理工学

配分額:¥18590000

研究種別:

将来の設計地震力増大に対応できるメタボリズム耐震橋脚構造の開発

2018年-0月-2022年-0月

配分額:¥17160000

研究種別:

マルチハザードを受ける道路ネットワークのライフサイクルレジリエンスと対策優先度(国際共同研究強化)

配分額:¥14040000

研究種別:

材料劣化の空間変動の確率・統計的表現とその既存構造物の性能照査への応用

2016年-0月-2020年-0月

配分額:¥18590000

研究種別:

「危機耐性」の概念に基づく耐震設計体系の確立と実現のための要素技術の開発

2016年-0月-2020年-0月

配分額:¥43550000

研究種別:

構造システムにおける不確定・不連続部に着目した高架橋の地震時応答とその改善策

2014年-0月-2018年-0月

配分額:¥15860000

研究種別:

レジリエンス強化のための備災マネジメントと南海トラフ地震・津波の影響地域への適用

2019年-0月-2023年-0月

配分額:¥45760000

学内研究制度

特定課題研究

材料劣化が生じたインフラ構造物の構造性能評価と維持管理に関する研究

2014年度

研究成果概要:Reinforcedconcrete (RC) structures in a marine environment deteriorate with timedue tochloride-induced corrosion of...Reinforcedconcrete (RC) structures in a marine environment deteriorate with timedue tochloride-induced corrosion of reinforcing bars. This paper presentsreliability-based durability assessment of existing RC structure in a marine environment.A simple assessment criterion with partial factors that satisfy the targetreliability level within the remaining life-time of existing RC structure ispresented. A procedure to obtain the partial factors updated by the SequentialMonte Carlo Simulation is indicated. In this procedure, the chlorideconcentration distribution by coring test is used as observational data.Partial factors could be determined by taking into consideration the reductionof uncertainties associated with the prediction of chloride-induced corrosion.Partial factors for durability assessment of existing RC structures could bereduced compared with thosefor durability design of new RC structures.

東北地方太平洋沖地震で損壊した橋梁の被害分析

2011年度

研究成果概要: 2011年東北地方太平洋沖地震により,岩手県・宮城県・福島県内にある多くの道路橋と鉄道橋が被災した.被災の原因は,地震動自体の動的作用によるもの,津波の作用によるもの,あるいは地震動により損傷し,その後の津波の作用により倒壊した... 2011年東北地方太平洋沖地震により,岩手県・宮城県・福島県内にある多くの道路橋と鉄道橋が被災した.被災の原因は,地震動自体の動的作用によるもの,津波の作用によるもの,あるいは地震動により損傷し,その後の津波の作用により倒壊したもの,の3つに分類できる.本研究では,東北地方太平洋沖地震で被災した橋梁の被害分析を進め,復興時のインフラ整備にあたっての提言,あるいは近い将来に発生が予想される東海・東南海・南海地震への対策を提言することを目的とした. 平成23年春,夏,そして秋と,研究代表者は,土木学会地震工学委員会被災調査団メンバーなどの一員として,橋梁の被災状況を確認した.調査により明らかとなった課題は,以下の3つであった.(1)宮城県や岩手県沿岸部にある国道45号線に架かる道路橋,仙石線や気仙沼線などの鉄道橋(架道橋や架線橋)が津波により壊滅的な被害を受けていた.重さ数百トンもある橋梁上部工が数百メートルも流出している例も見られた.特に道路橋の流出は,現地の復興の大きな妨げとなった.(2)我が国で初めて,免震橋梁に大きな損傷が生じた.免震系の積層ゴム支承が完全に破断している事例もあった.現地の調査,およびその後に行った材料試験から,環境因子により材料的な劣化が生じ,それが地震被害を大きくした可能性が指摘された.(3)兵庫県南部地震以降,鉄道各社では耐震補強を積極的に進めてきた.落橋につながる脆性破壊となる柱を抽出し,優先的に耐震補強を行っている.しかし,今回の東北地方太平洋沖地震では,非常に多くの柱が損傷している.何故に耐震補強が見送られた部材で損傷が生じたのかを詳細に分析し,それに基づきこの種の部材に対する耐震補強策を講じる必要がある. 上記の3項目に対して,主に数値解析的な検討を重ねることで,以下の成果を得た.(i)津波の作用による橋梁の流出への対応法の提案:津波の作用に対する設計は全く行われていないが,我が国の橋梁は,フェールセーフ機能として,非常に頑丈な落橋防止装置を有している.この落橋防止構造の改良により,対津波用の落橋防止構造の設計要件を整理した.(ii)非常に長い地震動の継続時間とそれに伴う免震装置への過大な正負交番作用への対応法の提案:FEMをベースに免震支承部の非線形時刻歴動的解析を実施することで,継続時間やねじり,あるいは繰り返しの引張力が免震支承部の耐震性能に与える影響を検証した.また,ゴム支承の材料劣化と地震動の作用の複合による橋梁の安全性評価も実施した.(iii)部材破壊モード判定法の見直し:地盤の拘束や材料強度のバラツキ,さらには,曲げやせん断の耐力評価に伴うバラツキの影響により,曲げやせん断の破壊モードの判定には大きな不確定性が伴う.この種のバラツキの存在下でも確実に破壊モードの判定を実施できる手法を提案した.

摩擦振子型免震機構を用いたダメージフリー橋梁の開発

2011年度

研究成果概要: 兵庫県南部地震以降,耐震解析手法には長足の進歩が見られるのに対して,地震動評価には依然として圧倒的な不確定性が存在する.このような不確定性に対峙し,構造物の地震時安全性を確保するためには,地震動の不確定性の影響を受けないほど構造... 兵庫県南部地震以降,耐震解析手法には長足の進歩が見られるのに対して,地震動評価には依然として圧倒的な不確定性が存在する.このような不確定性に対峙し,構造物の地震時安全性を確保するためには,地震動の不確定性の影響を受けないほど構造物の性能を高める必要がある.これまでのコンクリート系の耐震部材の開発では,この手段として部材靭性率を大きくしてきた.鉄道橋では,既に,降伏変位の約20 倍までの応答変位が生じても,安定した曲げ挙動を呈するRC 系の柱も開発されている.しかし,このような部材変形能により地震エネルギーの吸収を期待した構造では,地震後に相当の塑性変形が残留する.橋梁は,地震後の救助・救急活動や,都市の復興に重要な役割を果たすことを考えると,単に構造物の安全性を確保するだけではなく,地震後の即座の使用性までを考慮した部材開発が必要である. 以上の背景のもと,本研究では,橋脚に摩擦振子型免震機構を適用し,曲面形状を適切に定めることにより,本来求められる性能を満たす橋梁(ダメージフリー橋梁)の提案を行った.提案するすべり面形状を含む複数の橋梁モデルを作製して1 方向振動台実験を行い,その性能を確認した. 本研究により得られた知見を以下に示す.1. 現行の耐震設計に使用する規定地震動に対しては無損傷,想定外地震動の作用時にも1 つの損傷モードしか起こらない橋梁をダメージフリー橋梁と定義し,円弧と直線のすべり面を有する曲面形状を用いた摩擦振子型免震機構を橋脚に適用した橋梁を提案した.2. 振動台実験により,提案する曲面形状が半径一定の円弧状の形状などの他の形状と比較して,優れた性能を有することを確認した.半径一定の円弧状の曲面形状では,曲率半径により固有周期を大きくすることで加速度の低減が図れるが,一方で変位は大きく発生し,これらはトレードオフの関係にあることが確認された.提案する曲面形状では,地震動強さが小さい場合には変位,地震動強さが大きい場合には加速度を低減させるといったように,地震動の強さに応じて性能を変化させられることを確認した.3. 最大加速度および最大変位は,簡単なバイリニアモデルで再現が可能である.しかし,残留変位については,摩擦係数を詳細に評価するモデルを用いたとしても再現が困難であることが確認された.そのため,摩擦振子型免震機構における可能最大残留変位を定義することで残留変位の最大発生値を評価する必要があることを示した.4. 曲面すべり面を有することによる鉛直変位の発生に対して,桁の損傷抑制の観点から満たすべき曲面形状について検討した.5. 提案する曲面形状を有するダメージフリー橋梁の設計フローを示し,実際に設計を行った.その結果,満たすべき性能を満足することを解析的に確認した.

津波ハザードを受ける社会基盤構造物のリスク評価とその軽減策

2012年度

研究成果概要: 2011年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震により,東日本沿岸部にある社会基盤構造物(道路や鉄道ネットワーク)は壊滅的な被害を受けた.道路や鉄道には,地震後の避難や救助救急等の緊急活動,あるいは,ライフラインの復旧活動を支... 2011年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震により,東日本沿岸部にある社会基盤構造物(道路や鉄道ネットワーク)は壊滅的な被害を受けた.道路や鉄道には,地震後の避難や救助救急等の緊急活動,あるいは,ライフラインの復旧活動を支える交通基盤として重要な役割が期待されていたが,その機能を十分に果たすことができなかった.その原因となったのは,過去に発生した社会基盤構造物の地震被害で観察されなかった2つの新しい破壊形態が見られたことによる.(1) 津波による構造物の流出・倒壊(2) 塩害劣化により耐震性能低下が生じた構造物の強震動による損傷 近い将来に必ず発生する東海・東南海・南海地震でも,この(1)と(2)により太平洋沿岸部にある社会基盤構造物は相当の被害を受ける可能性がある.本研究では,(1)と(2)の損傷メカニズムを実験的・解析的アプローチにより解明するとともに,東海・東南海・南海地震に対する被害シミュレーション(リスク評価)と,その被害を軽減する方策を提言した.具体的な成果を以下に示す. ⇒国内外の社会基盤構造物の耐震設計基準で津波作用を考慮したものは存在しない.本研究では,数値シミュレーションにより,津波・構造物の連成解析を行い,それらに基づき橋梁の対津波落橋防止構造の設計法を構築した. ⇒東海・東南海・南海地震の影響を受ける海岸線近くの橋梁は膨大な数にのぼる.これら橋梁群の津波リスクを評価した.対津波落橋防止構造を既存橋梁に導入する投資と,それにより低減される津波リスクの比較を行い,この投資の価値を定量的に議論できるフレームワークを提示した. ⇒海岸線近くにある橋梁は,津波以外にも脅威となる自然作用が存在する.強震動と海洋からの飛来塩分である.東海・東南海・南海地震の影響を受ける地域にある社会基盤構造物は,建設後,既に50年近くになる構造物が多数あり,材料劣化が顕在化している.このような材料劣化が生じた構造物が強震動を受けた場合には,脆性的な破壊が生じる可能性が指摘されるものの,材料劣化が生じた構造物の安全性を評価する過程には未解決な問題が多数残されている.本研究は,材料劣化が生じた構造物の実験および解析を行い,この種の構造の耐震安全性評価法を提示した. これら一連の成果として,地震・津波・塩害のマルチハザードを受ける社会基盤構造物のリスク評価法を提示している.

摩擦振子型免震機構付き橋脚を有するダメージフリー橋梁の開発

2012年度

研究成果概要: 兵庫県南部地震以降,耐震解析手法には長足の進歩が見られるのに対して,地震動評価には依然として圧倒的な不確定性が存在する。このような不確定性に対峙し,構造物の地震時安全性を確保するためには,地震動の不確定性の影響を受けないほど構造... 兵庫県南部地震以降,耐震解析手法には長足の進歩が見られるのに対して,地震動評価には依然として圧倒的な不確定性が存在する。このような不確定性に対峙し,構造物の地震時安全性を確保するためには,地震動の不確定性の影響を受けないほど構造物の性能を高める必要がある。これまでのコンクリート系の橋梁耐震部材の開発では,この手段として部材靭性率を大きくしてきた。例えば,インターロッキング式帯鉄筋を有する鉄筋コンクリート(RC)橋脚,軸方向鉄筋や帯鉄筋の配筋方法,あるいはコアコンクリート内にスパイラル鉄筋を配筋するなどの工夫をしたRC橋脚,そして,鉄骨鉄筋コンクリート橋脚などの研究がある。しかし,このような部材変形能により地震エネルギーの吸収を期待した構造では,地震後に相当の残留変位が生じる可能性がある。橋梁は,地震後の救助・救急活動や,都市の復興に非常に重要な役割を果たすことを考えると,単に橋梁の地震中の安全性を確保するだけではなく,地震後の供用性までを考慮した部材開発が求められる。 この背景のもと,摩擦振子型免震機構を有するコンクリート柱を提案し,その振動台実験により,基本的な性能を確認した。橋脚を2つの部位に分割し,分割した位置に滑り曲面を設けている。上側にある部位(摩擦振子)が滑り曲面上を滑り,下側にある部位(滑り曲面を有する橋脚や基礎など)に作用する地震時慣性力を低減する。従来の曲げ破壊型のRC橋脚は,橋脚天端部に水平力が作用するとその下端部に大きな曲げが作用するのに対して,本構造は,滑りにより力の伝達を遮断し,さらに曲面の存在により地震後の残留変位を抑えることを期待している。 しかし,既発表の内容では,摩擦振子が半径一定の曲面(定曲面)上を滑るため,大きな地震力を受けると,桁の水平移動に伴いその上方への変位(アップリフト)や,橋脚下端に作用する地震時慣性力が大きくなり,橋脚の下端部や基礎などが損傷する可能性がある。これを避けるためには,半径の大きな曲面を用いることが考えられるが,その場合には,摩擦振子の原点回帰が期待できず,地震後に大きな残留変位が生じることが懸念される。 そこで,本研究では,摩擦振子が滑る曲面の形状を工夫することで,上記の問題の解決を試みた。具体的には,水平変位が小さいときには下に凸の小さな半径の曲面上を摩擦振子は滑り,さらに大きな地震力の作用を受けて水平変位が大きくなったときには,上に凸の曲面,あるいは直線上を滑るように曲面形状を変更した。この工夫をしたコンクリート柱を持つ橋梁模型を作製し,その振動台実験により地震応答特性を確認した。結果として,半径一定の滑り曲面を用いた場合に比べ,変動曲面上を摩擦振子が滑る場合には,コンクリート橋脚の下端部に作用する地震時慣性力を低減でき,一方で地震後の残留変位も大きくならないなど,その耐震性能を改善できることを示した。

構造形態の工夫による超免震橋梁の開発

2013年度

研究成果概要: 兵庫県南部地震以降,耐震解析手法には長足の進歩が見られるのに対して,地震動評価には依然として圧倒的な不確定性が存在する。このような不確定性に対峙し,構造物の地震時安全性を確保するためには,地震動の不確定性の影響を受けないほど構造... 兵庫県南部地震以降,耐震解析手法には長足の進歩が見られるのに対して,地震動評価には依然として圧倒的な不確定性が存在する。このような不確定性に対峙し,構造物の地震時安全性を確保するためには,地震動の不確定性の影響を受けないほど構造物の性能を高める必要がある。コンクリート系の耐震部材の開発では,この手段として部材靭性率を大きくしてきた。既に,降伏変位の約20倍までの応答変位が生じても,安定した曲げ挙動を呈するRC柱も開発されている。しかし,部材変形能により地震エネルギーの吸収を期待した構造は,基本的に地震後にある程度の修復作業を必要とする。橋梁は,地震後の救助・救急活動や,都市の復興に重要な役割を果たすことを考えると,地震中の安全性と地震後の供用性をともに確保できる技術開発が必要である。この背景のもと,摩擦振子型免震機構を有するコンクリート橋脚を提案し,その震動台実験により,基本的な地震時の応答特性を確認した。摩擦振子が滑り曲面上を運動することで,上部工に作用する慣性力の下部構造への伝達が遮断され,滑り曲面の形状および摩擦振子と滑り曲面間の摩擦で決定されるせん断力に起因する断面力が橋脚基部や基礎に作用する。これにより,地震動の大きさに関係なく,橋脚基部や基礎に作用する最大断面力を構造諸元のみで決定できるため,橋脚や基礎の弾性設計が可能となる。さらに,免震支承等の特別な装置を必要とせず,構造形態のみの工夫により長周期構造を実現するため,免震化に伴うコスト増を抑えることができる。過去に実施した震動台実験により,地震中の橋梁の安全性を確保する上で,摩擦振子型免震機構を有するコンクリート橋脚の有用性を確認できた。ただし,地震後の供用性を本構造が確保できていることを示すには,摩擦振子と滑り曲面間で生じる地震後の相対変位(残留変位)についての検証が必要である。 一般的な単柱式橋脚で生じる残留変位に関する既往の研究には,例えば,川島らの残留変位比応答スペクトルに関する検討がある。残留変位は,1自由度系に置換した橋脚の骨格曲線をバイリニアで表現したとき,その初期剛性と2次勾配の比に大きく依存し,さらに地震動毎に得られる残留変位のバラツキは非常に大きいことが示されている。一方で,橋脚に生じる残留変位の発生要因を橋脚の損傷のみに起因するものとして捉え,橋脚下端部と上部工の慣性力作用位置の相対変位で橋全体系の残留変位の大きさを表現すること,および震動台実験や被災橋脚から実測された残留傾斜角との比較から,RC橋脚の残留変位の計算には相当に大きなモデル誤差が含まれることが指摘されている。 上記の背景のもと,本研究では,摩擦振子型免震機構を有するコンクリート橋脚の震動台実験を実施し,滑り曲面の形状,あるいは地震動特性などが残留変位やそのバラツキの大きさに与える影響を確認した。また,今回の検討に用いた地震動は,現行の耐震設計で規定されるレベル2地震動よりもさらに大きく,それによる最大滑り変位が生じた後にも,本構造に生じる残留変位は小さい値に抑えられることを確認した。今後の継続した実験的検討が必要なものの,本構造は,地震中の安全性と地震後の供用性を兼ね備えたダメージフリー橋梁の一つになり得るものである。一方で,実験的に得られる残留変位の大きさを解析により定量評価することは困難であった。残留変位を解析的に得るための数値モデルの高精度化が必要である。

RC部材内に生じる鉄筋腐食成長過程の3次元可視化とその維持管理の高度化への利用

2015年度

研究成果概要: 本研究は,X線によりコンクリート内の鉄筋腐食の状態を撮影し,鉄筋の非腐食域の境界を捉えるためのディジタル画像処理方法などを検討した.具体的には,腐食量と腐食の分布が既知の鉄筋をコンクリート中に埋め込み,その状態をX線撮影し,ディ... 本研究は,X線によりコンクリート内の鉄筋腐食の状態を撮影し,鉄筋の非腐食域の境界を捉えるためのディジタル画像処理方法などを検討した.具体的には,腐食量と腐食の分布が既知の鉄筋をコンクリート中に埋め込み,その状態をX線撮影し,ディジタル画像処理方法の違いがX線撮影画像から予測される鉄筋腐食量の精度に及ぼす影響などを検証した.次いで,電食にて劣化させたRCはり部材のX線撮影を行い,鉄筋質量減少率の不均一さの程度や形成過程を観察した.また,鉄筋質量減少率とコンクリート表面に表れる腐食ひび割れ幅の関係,さらには,部材内部の鉄筋質量減少率の空間的な変動と曲げ耐力の関係などに関する基礎資料を得た.

鋼繊維分布の3D-X線撮影結果を用いたSFRC部材の力学特性評価

2015年度

研究成果概要:鋼繊維補強コンクリート(SFRC)は,鋼繊維の配向性と分散性の問題のため,同条件で製作した供試体であっても,その力学特性は供試体毎に大きく異なる.X線技術とディジタル画像処理を応用することで,コンクリート内に広がる鋼繊維を一本一本...鋼繊維補強コンクリート(SFRC)は,鋼繊維の配向性と分散性の問題のため,同条件で製作した供試体であっても,その力学特性は供試体毎に大きく異なる.X線技術とディジタル画像処理を応用することで,コンクリート内に広がる鋼繊維を一本一本可視化し,それを数値解析の入力情報として取り込むことで,SFRC部材の力学特性の評価精度を大幅に改善できると期待される.この着眼のもと,本研究では主に次の成果を得た.(1) SFRC部材内の鋼繊維分布を可視化するX線撮影と画像処理技術の確立(2) 鋼繊維分布のX線撮影結果を反映した数値解析用インプット情報の作成(3) SFRC部材の構造実験結果とX線撮影・数値解析による計算値の比較に基づく精度検証

南海トラフ地震による三重県沿岸部に架かる橋梁構造物の地震・津波リスク評価

2016年度

研究成果概要: 断層パラメータ,強震動の距離減衰や津波伝播,あるいは構造物の応答評価や耐力算定などに介在する種々の不確定性を統合し,強震動,あるいは津波により構造物が損傷する確率を算定する一連の手順を示した.各パラメータの継続的な見直しは,当然... 断層パラメータ,強震動の距離減衰や津波伝播,あるいは構造物の応答評価や耐力算定などに介在する種々の不確定性を統合し,強震動,あるいは津波により構造物が損傷する確率を算定する一連の手順を示した.各パラメータの継続的な見直しは,当然,必要であるが,この一連の手順により,各パラメータの変動が着目する構造物の安全性に及ぼす影響を定量的に把握することが可能となる.限られた予算の中では,全てのハザードに対して最悪のシナリオを想定し,対策を施していくことは困難である.起こり得るシナリオと,その評価に伴う不確定性を反映し,着目する構造物の安全性に最も影響する支配的なハザードを抽出,あるいは最も安全性の低い構造物を同定する上で,提示した信頼性のアプローチは有用である.

木構造状画像フィルタによる3次元鋼繊維分布の抽出とSFRC部材の構造性能評価

2016年度

研究成果概要:(1) 鋼繊維補強コンクリート(SFRC)が有する繊維の配向性と分散性の問題に対し,X線撮影により鋼繊維を可視化し,それから曲げ引張への抵抗の大小を表現するパラメータ(RNF)を定義した.(2) RNFと,SFRCの引張軟化曲線の...(1) 鋼繊維補強コンクリート(SFRC)が有する繊維の配向性と分散性の問題に対し,X線撮影により鋼繊維を可視化し,それから曲げ引張への抵抗の大小を表現するパラメータ(RNF)を定義した.(2) RNFと,SFRCの引張軟化曲線の骨格曲線を規定するパラメータを関係付けることにより,X線画像からSFRCの引張軟化曲線を求められるようにした.(3) SFRCはりのX線画像を用いたFEM解析を実施し,実験結果と比較した.X線画像により鋼繊維が可視化され,各要素の引張軟化曲線をその情報に基づき定めることで,X線画像がない場合に比べて,実験と解析結果の差を小さくできることを確認した.

構造形態の工夫によるRC柱のダメージフリー化と震動実験による性能確認

2017年度

研究成果概要:本研究では,これまでの既存研究の知見を基に二方向入力を受ける場合を想定して摩擦振子型免震機構付き柱を設計し,震動実験によりその地震時挙動を確認した.一方向入力の場合と異なり,滑り曲面上を斜め方向に摩擦振子が滑る場合の滑り性能の確保...本研究では,これまでの既存研究の知見を基に二方向入力を受ける場合を想定して摩擦振子型免震機構付き柱を設計し,震動実験によりその地震時挙動を確認した.一方向入力の場合と異なり,滑り曲面上を斜め方向に摩擦振子が滑る場合の滑り性能の確保,あるいはそれに適した滑り曲面形状や橋脚の配置方法などが問題となった.また,骨組解析モデルを用いた非線形動的解析も行い,提案構造の地震時挙動を数値解析的に評価するための基礎検討も行った.なお,これまでに観測されている範囲の鉛直地震動の大きさでは,本構造の地震時挙動に鉛直地震動が及ぼす影響は極めて限定的であることから,本実験では,鉛直方向成分の入力は行わなかった.

南海トラフ地震による強震動と津波の影響を受けるインフラ構造物のリスク評価

2018年度

研究成果概要:単一の地震ハザードに対する信頼性の確保から,それを起因として引き起こされる,異なるマルチハザードを想定し,構造物の信頼性に影響する支配的なハザードの抽出などを行う必要がある.本研究では,マルチハザードを受ける構造物の信頼性評価に関...単一の地震ハザードに対する信頼性の確保から,それを起因として引き起こされる,異なるマルチハザードを想定し,構造物の信頼性に影響する支配的なハザードの抽出などを行う必要がある.本研究では,マルチハザードを受ける構造物の信頼性評価に関する基礎研究として,南海トラフ地震により引き起こされる強震動および津波を想定した.信頼性のアプローチを南海トラフ地震の影響地域にある構造物に適用することで,その破壊可能性を支配するハザードの抽出や異種構造物(橋梁・盛土)の安全性の大小などを比較した.これらの情報は,対策を優先的に施していく地域や構造物の同定に活用される.

2次元非ガウス確率場の拡張と点検・検査結果への同化による鉄筋腐食分布の推定

2018年度

研究成果概要:本研究では,まず,RC部材の電食実験と,そのX線撮影・ディジタル画像処理により,RC構造物内の鉄筋腐食分布がどのように進展・成長するのかを理解した.X線撮影には,比較的規模の大きいRC部材をそのまま収容できる装置(早稲田大学所有)...本研究では,まず,RC部材の電食実験と,そのX線撮影・ディジタル画像処理により,RC構造物内の鉄筋腐食分布がどのように進展・成長するのかを理解した.X線撮影には,比較的規模の大きいRC部材をそのまま収容できる装置(早稲田大学所有)を使用した. 次に,鉄筋腐食分布の連続的な変化を2次元非ガウス確率場にてモデル化した.Lehigh大学のProf. Bocchiniの研究グループにおいて開発が進められている行列型非ガウス確率場を応用した.本モデルは,離散的に配置された鉄筋の腐食分布の表現に適しており,計算式で必要となるパラメータを前述の実験結果に基づき決定した.最後に,既存RC構造物から得られる数点の鉄筋腐食量に応じて,鉄筋腐食分布の絞込みを行った.鉄筋腐食量の測定位置とその鉄筋腐食量の測定結果を与え,更新理論を介することにより,点検・検査結果に応じた鉄筋腐食量の分布を同定した.数点の鉄筋腐食量の点検・検査結果から,大規模なRC構造物全体に拡がっている鉄筋腐食分布を出力できるようにしたのが本研究の成果である.

現在担当している科目

科目名開講学部・研究科開講年度学期
コンクリート構造学A創造理工学部2019秋学期
コンクリート構造学A  【前年度成績S評価者用】創造理工学部2019秋学期
Laboratory Work on Civil and Environmental Engineering創造理工学部2019春学期
Civil and Environmental Engineering Laboratory創造理工学部2019春学期
社会環境工学実験創造理工学部2019春学期
Laboratory Work on Civil and Environmental Engineering [S Grade]創造理工学部2019春学期
社会環境工学実験創造理工学部2019春学期
Laboratory Work on Concrete創造理工学部2019春学期
コンクリート実験創造理工学部2019春学期
Laboratory Work on Concrete【S Grade】創造理工学部2019春学期
コンクリート実験  【前年度成績S評価者用】創造理工学部2019春学期
卒業論文又は計画創造理工学部2019通年
卒業論文又は計画  【前年度成績S評価者用】創造理工学部2019通年
社会環境工学フレッシュセミナー創造理工学部2019春学期
橋梁工学創造理工学部2019秋学期
設計演習B創造理工学部2019秋学期
社会基盤系ゼミナール創造理工学部2019秋学期
社会基盤系ゼミナール  【前年度成績S評価者用】創造理工学部2019秋学期
社会基盤系専門演習A創造理工学部2019春学期
社会基盤系専門演習A  【前年度成績S評価者用】創造理工学部2019春学期
社会基盤系専門演習B創造理工学部2019秋学期
社会基盤系専門演習B  【前年度成績S評価者用】創造理工学部2019秋学期
Graduation Thesis or Project A創造理工学部2019秋学期
Graduation Thesis or Project A 【S Grade】創造理工学部2019秋学期
Graduation Thesis or Project B創造理工学部2019春学期
Graduation Thesis or Project B [S Grade]創造理工学部2019春学期
修士論文(建設)大学院創造理工学研究科2019通年
Research on Concrete Structure大学院創造理工学研究科2019通年
コンクリート工学研究大学院創造理工学研究科2019通年
コンクリート工学特論B大学院創造理工学研究科2019秋学期
Seminar on Concrete Structure A大学院創造理工学研究科2019春学期
コンクリート構造学演習IA大学院創造理工学研究科2019春学期
Seminar on Concrete Structure B大学院創造理工学研究科2019秋学期
コンクリート構造学演習IB大学院創造理工学研究科2019秋学期
Seminar on Concrete Structure C大学院創造理工学研究科2019春学期
コンクリート構造学演習IIA大学院創造理工学研究科2019春学期
Seminar on Concrete Structure D大学院創造理工学研究科2019秋学期
コンクリート構造学演習IIB大学院創造理工学研究科2019秋学期
Master's Thesis (Department of Civil and Environmental Engineering)大学院創造理工学研究科2019通年
コンクリート工学研究大学院創造理工学研究科2019通年
建設工学演習A大学院創造理工学研究科2019春学期
建設工学演習B大学院創造理工学研究科2019秋学期