長谷川貴哉

コンクリート構造物に作用する塩害環境条件の時空間予測システムの開発

下村匠

沿岸域に設置されているコンクリート構造物では，海域から発生する飛来塩分により，鋼材部分が腐食し，その後，構造物全体の耐力が低下するため問題となっている．このような構造物を安全に維持管理していくためには，構造物に到達する飛来塩分を正確に予測できるようにすることが重要である．本研究では，コンクリート構造物の塩害劣化解析の予測精度を向上させることを目的として，構造物に作用する塩害環境条件を時系列で予測する方法について検討を行った．さらに，個別の構造物周辺の地形条件を判定する方法を確立し，時間空間的な塩害環境条件を予測できるシステムの開発を行った．
本研究では，時間的検討，空間的検討および時空間的検討の3点について検討を行った．
時間的な検討として，環境作用条件の将来予測の手法について，SARIMAモデルを用いた将来予測を行い，予測精度の検証を行った．その結果，SARIMAモデルを使用することにより，アメダス観測データおよびナウファス観測データの長期的な将来の傾向をおおむね再現するモデルを作成することが可能であることが確認された．また，異常気象への対策として、気象条件自動取得プログラムを作成した．
空間的な検討として，風速および波高を構造物の位置および，近傍の気象観測点の風向分布から，個々の構造物に対する環境作用条件の補正手法の提案を行った．また，個々の構造物に作用する飛来塩分の発生量および到達量に影響を及ぼす周辺地形について整理し，判定基準を設けることにより定量化を行った．これより，個々の構造物に対しての空間的な変化に影響を及ぼす要因である，風速，風向，波高，地形条件の定量化を行うことを可能とし，新潟県沿岸域に位置する約70橋梁の地形条件のデータベース化を行った．
最後に，時間的検討と空間的検討を統括して考慮することにより，過去の気象環境条件を用いることで個々の構造物に対する飛来塩分を予測するシステムの構築を行った．また，これにより予測を行った新潟県沿岸の橋梁の飛来塩化分量は現地観測の結果と良く一致することを示した．