(57)【要約】【課題】構造物が個々の要求性能を満足する状態にあるか否かを容易に判断することができ、しかも構造物の補修時期を適切に設定することができる鉄筋コンクリート構造物の維持管理支援装置およびプログラムを提供する。【解決手段】基礎データとして、鉄筋腐食量に関する計測データまたは設計データを入力する入力手段１４と、基礎データを利用して構造物の劣化性状に関わる特性値を導き出す特性値導出手段１１と、特性値に基づいて、構造物の現時点における劣化性状を推定し、この劣化性状において、当該構造物が予め設定された要求性能を満足する状態にあるか否かを判定する判定手段１１とを備える。【選択図】　　　　図２
2004053562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎データとして、鉄筋腐食量に関する計測データまたは設計データを入力する入力手段と、
上記基礎データを利用して構造物の劣化性状に関わる特性値を導き出す特性値導出手段と、
上記特性値に基づいて、構造物の現時点における劣化性状を推定し、この劣化性状において、当該構造物が予め設定された要求性能を満足する状態にあるか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする鉄筋コンクリート構造物の維持管理支援装置。
【請求項２】
上記特性値の経時変化を予測する予測手段と、上記特性値の経時変化に基づいて、構造物の上記要求性能に応じた補修時期または補修までの残存期間を演算する演算手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の鉄筋コンクリート構造物の維持管理支援装置。
【請求項３】
上記基礎データには、鉄筋腐食量の計測データ、ひび割れの計測データ、塩化物イオン濃度の計測データ、中性化深さの計測データ、コンクリートの配合データが含まれ、これら基礎データの中の少なくとも何れか一つが上記入力手段により入力可能となっていることを特徴とする請求項１または２に記載の鉄筋コンクリート構造物の維持管理支援装置。
【請求項４】
基礎データとして、鉄筋腐食量に関する計測データまたは設計データを入力する基礎データ入力ステップと、
上記基礎データを利用して構造物の劣化性状に関わる特性値を導き出す特性値導出ステップと、
上記特性値に基づいて、構造物の現時点における劣化性状を推定し、この劣化性状において、当該構造物が予め設定された要求性能を満足する状態にあるか否かを判定する劣化判定ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする鉄筋コンクリート構造物の維持管理支援プログラム。
【請求項５】
上記特性値の経時変化を予測する劣化予測ステップと、上記特性値の経時変化に基づいて、構造物の上記要求性能に応じた補修時期または補修までの残存期間を演算し、当該演算結果を出力する維持管理支援ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする請求項４に記載の鉄筋コンクリート構造物の維持管理支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、劣化環境下にある鉄筋コンクリート（ＲＣ）構造物の維持管理に用いて好適な鉄筋コンクリート構造物の維持管理支援装置およびプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高度経済成長期以降、我が国では、道路、鉄道、港湾等膨大な量のＲＣ構造物が建設されている。現在これらの構造物は重要な社会資本として日々維持管理が行われているが、種々の環境条件、荷重条件下で用いられているため、経年的な変状が生じ、今後ますます補修・補強等の維持管理を必要とするものが増えていくものと予想される。
【０００３】
こうした中、近年では、ＲＣ構造物の維持管理を支援するためのシステムが数多く開発されている。この種のシステムとしては、例えば、特開２００２−１３１２１６号公報に開示されるコンクリート構造物の劣化評価システムが知られている。このシステムにおいては、気象環境データ、コンクリート配合の地域特性データ、地形データおよびコンクリート構造物の設計データ等を利用して、各劣化要因に対応する劣化指標を導き出し、この劣化指標に基づいて、コンクリート構造物の劣化状態をランク分けして評価するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、構造物の補修時期はその設置環境や用途等に応じてそれぞれ異なり、例えば、鉄筋腐食の開始前に補修が必要になるものや、被りコンクリートの剥落発生前に補修が必要になるものなど、様々な要求性能をもつ構造物が存在する。
しかしながら、上記従来の劣化評価システムでは、構造物の要求性能に関わりなく、構造物の劣化状態を単に指標化して評価するのみであったため、各構造物が個々の要求性能を満足する状態にあるか否かを判断したり、あるいは個々の要求性能に基づいて各構造物の補修時期を設定したりする場合に、多大な手間と時間を要するという問題点があった。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、構造物が個々の要求性能を満足する状態にあるか否かを容易に判断することができ、しかも構造物の補修時期を適切に設定することができる鉄筋コンクリート構造物の維持管理支援装置およびプログラムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明に係る鉄筋コンクリート構造物の維持管理支援装置は、基礎データとして、鉄筋腐食量に関する計測データまたは設計データを入力する入力手段と、上記基礎データを利用して構造物の劣化性状に関わる特性値を導き出す特性値導出手段と、上記特性値に基づいて、構造物の現時点における劣化性状を推定し、この劣化性状において、当該構造物が予め設定された要求性能を満足する状態にあるか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００７】
また、請求項４に記載の本発明に係る鉄筋コンクリート構造物の維持管理支援プログラムは、基礎データとして、鉄筋腐食量に関する計測データまたは設計データを入力する基礎データ入力ステップと、上記基礎データを利用して構造物の劣化性状に関わる特性値を導き出す特性値導出ステップと、上記特性値に基づいて、構造物の現時点における劣化性状を推定し、この劣化性状において、当該構造物が予め設定された要求性能を満足する状態にあるか否かを判定する劣化判定ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とするものである。
【０００８】
ここで、鉄筋腐食量に関する計測データとしては、例えば、鉄筋腐食量の計測データ、ひび割れの計測データ、塩化物イオン濃度の計測データ、中性化深さの計測データなどが挙げられ、鉄筋腐食量に関する設計データとしては、例えば、コンクリートの配合データなどが挙げられる。
構造物の劣化性状に関わる特性値としては、鉄筋位置の塩化物イオン濃度Ｃ、中性化深さｙ、鉄筋腐食開始時期Ｔ１、ひび割れ開始時期Ｔ２、鉄筋腐食量ωなどが挙げられる。
【０００９】
具体的に、鉄筋位置の塩化物イオン濃度Ｃを導き出す方法としては、例えば、塩化物イオン濃度の計測データやコンクリートの配合データから塩化物イオンの拡散係数および表面塩化物イオン濃度を求めて、塩化物イオンの拡散方程式の解Ｃ（ｘ：鉄筋位置，ｔ：時間）から鉄筋位置の塩化物イオン濃度Ｃを推定する方法がある。また、鉄筋腐食開始時期Ｔ１を導き出す方法としては、例えば、上記塩化物イオンの拡散方程式の解Ｃ（ｘ，ｔ）から鉄筋腐食開始時期Ｔ１を推定する方法や、中性化深さｙの計測データやコンクリートの配合データから中性化速度係数を求めて、この中性化速度係数に基づいて鉄筋腐食開始時期Ｔ１を推定する方法などがある。また、ひび割れ開始時期Ｔ２を導き出す方法としては、例えば、鉄筋腐食に伴う膨張によりコンクリートに発生する引張応力σを時間ｔの関数として、この引張応力σ（ｔ）とコンクリートの引張強度との比較により、ひび割れ発生時期Ｔ２を推定する方法がある。そして、鉄筋腐食量ωを導き出す方法としては、例えば、▲１▼鉄筋腐食量を実測する方法、▲２▼ひび割れと鉄筋腐食量との相関関係に基づいて、ひび割れの計測データから鉄筋腐食量を導き出す方法、▲３▼鉄筋腐食開始時期Ｔ１、ひび割れ開始時期Ｔ２、各劣化段階における鉄筋の腐食速度に基づいて、鉄筋腐食量を導き出す方法などが挙げられる。
【００１０】
また、判定手段による判定内容には、例えば、鉄筋が腐食しているか否かの判定、構造物に発生し得るひび割れの態様がひび割れ型か剥落型かの判定、現時点における構造物の耐荷性能が要求性能を満足しているか否かの判定などが含まれる。鉄筋が腐食しているか否かの判定は、鉄筋位置の塩化物イオン濃度Ｃと限界塩化物イオン濃度との比較、あるいは中性化深さｙと鉄筋被りとの比較等により行われる。また、ひび割れの態様に関する判定は、鉄筋被りと鉄筋径の設計データを参照して行われる。また、耐荷性能に関する判定は、鉄筋腐食量ωを考慮して構造物の発生応力度および残存耐力を求め、それぞれを許容応力度および作用断面力と比較することにより行われる。
【００１１】
この請求項１または４に記載の発明によれば、基礎データを利用して構造物の劣化性状に関わる特性値を導き出し、この特性値に基づいて、当該構造物が要求性能を満足する状態にあるか否かを判定するようにしたので、利用者は、基礎データを入力することにより、構造物が個々の要求性能を満足する状態にあるか否かを容易に判断することができ、管理対象となる構造物が多数存在する場合においても、現時点で補修が必要な構造物を容易かつ速やかに把握することができる。
また、構造物の劣化度合いに応じて、鉄筋腐食量に関する計測データと設計データの中から利用する基礎データを適宜選択することができるので、構造物が如何なる劣化状態にあっても、それに応じた劣化診断を適切に行うことができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の鉄筋コンクリート構造物の維持管理支援装置において、上記特性値の経時変化を予測する予測手段と、上記特性値の経時変化に基づいて、構造物の上記要求性能に応じた補修時期または補修までの残存期間を演算する演算手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の鉄筋コンクリート構造物の維持管理支援プログラムにおいて、上記特性値の経時変化を予測する劣化予測ステップと、上記特性値の経時変化に基づいて、構造物の上記要求性能に応じた補修時期または補修までの残存期間を演算し、当該演算結果を出力する維持管理支援ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とするものである。
【００１４】
なお、構造物の補修時期は構造物の要求性能によって異なり、例えば、鉄筋の腐食開始時点で補修が必要になる場合には、鉄筋位置の塩化物イオン濃度Ｃが限界塩化物イオン濃度を超える時期や、中性化深さｙが鉄筋被りを超える時期を演算することによって、鉄筋の腐食開始時期Ｔ１を導き出すようにする。また、被りコンクリートのひび割れまたは剥落発生時点で補修が必要になる場合には、鉄筋腐食に伴う膨張によりコンクリートに発生する引張応力がコンクリートの引張強度を超える時期を演算することによって、被りコンクリートのひび割れまたは剥落発生時期を導き出すようにする。また、構造物の耐荷性能が要求性能を満足しなくなる時点で補修が必要になる場合には、構造物の残存耐力が作用断面力を下回る時期や、構造物の発生応力度が許容応力度を上回る時期を演算することによって、構造物の耐荷性能が要求性能を満足しなくなるまでの残存時間を導き出すようにする。
【００１５】
この請求項２または５に記載の発明によれば、特性値の経時変化に基づいて、構造物の要求性能に応じた補修時期または補修までの残存期間を演算するようにしたので、この演算結果に基づいて、構造物の補修計画を容易に策定することができる。また、劣化の進んだ構造物を適切な時期に補修することができ、これによって、補修費用の低減を図ることができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の鉄筋コンクリート構造物の維持管理支援装置において、上記基礎データには、鉄筋腐食量の計測データ、ひび割れの計測データ、塩化物イオン濃度の計測データ、中性化深さの計測データ、コンクリートの配合データが含まれ、これら基礎データの中の少なくとも何れか一つが上記入力手段により入力可能となっていることを特徴とするものである。
【００１７】
この請求項３に記載の発明によれば、構造物の劣化度合いに応じて、鉄筋腐食量の計測データ、ひび割れの計測データ、塩化物イオン濃度の計測データ、中性化深さの計測データ、コンクリートの配合データの中から利用する基礎データを適宜選択することができる。したがって、構造物が如何なる劣化状態にあっても、それに応じた劣化診断を適切に行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る鉄筋コンクリート構造物の維持管理支援装置の一実施形態を示す概略構成図である。
この維持管理支援装置１０は、図１に示すように、ＣＰＵ１１、ＲＡＭ１２、記憶装置１３、入力装置（入力手段）１４、表示装置１５、印刷装置１６等により構成され、各部はバス１７により接続されている。
ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ　）１１は、記憶装置１３の記憶領域に格納されている各種処理プログラム、入力装置１４から入力される各種指示、あるいは指示に対応する各種データ等をＲＡＭ１２に格納し、それら入力指示および各種データに応じてＲＡＭ１２に格納した各種処理プログラムに従って各種処理を実行し、その処理結果をＲＡＭ１２に一時的に記憶するとともに、表示装置１５等に出力する。
【００１９】
このＣＰＵ１１は、本発明に係る特性値導出手段および判定手段を構成しており、入力装置１４より入力された基礎データ（例えば、鉄筋腐食量の計測データ、ひび割れの計測データ、塩化物イオン濃度の計測データ、中性化深さの計測データ、コンクリートの配合データなど）を利用して、構造物の劣化性状に関わる特性値（例えば、鉄筋腐食量ω、鉄筋位置の塩化物イオン濃度Ｃ、中性化深さｙ、鉄筋腐食開始時期Ｔ１、ひび割れ開始時期Ｔ２など）を導き出すとともに、これら特性値に基づいて、構造物の現時点における劣化性状を推定し、この劣化性状において、当該構造物が予め設定された要求性能を満足する状態にあるか否かを判定する処理を実行する。
また、ＣＰＵ１１は、本発明に係る予測手段および演算手段を構成しており、上記特性値の経時変化を予測し、この予測結果に基づいて、構造物の要求性能に応じた補修時期または補修までの残存期間を演算し、当該演算結果を出力する処理を実行する。
【００２０】
ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）１２は、ＣＰＵ１１により実行される各種処理プログラムや、その処理に係るデータを一時的に記憶する記憶領域などを備えている。
記憶装置１３は、プログラムやデータ等が記憶される記憶媒体１３ａを有し、この記憶媒体１３ａは磁気的、光学的記録媒体、若しくは半導体メモリで構成されている。この記憶媒体１３ａは記憶装置１３に固定的に設けたもの、若しくは着脱自在に装着するものであり、ＣＰＵ１１により実行される各種処理プログラム（本発明に係る鉄筋コンクリート構造物の維持管理支援プログラムを含む。）や制御データ等を記憶する記憶領域、管理対象となる構造物に関する各種データ（画像データ、設計データ、計測データ）をデータベースとして格納する記憶領域などを備えている。この記憶媒体１３ａに格納された維持管理支援プログラムをＣＰＵ１１が実行することにより、後述の維持管理支援処理（図２）が行われるようになっている。
【００２１】
入力装置１４は、キーボードやポインティングデバイス等により構成され、入力指示信号をＣＰＵ１１に対して出力する。表示装置１５は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ　Ｒａｙ　Ｔｕｂｅ）やＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）等により構成され、ＣＰＵ１１から入力される表示データに基づいて各種画面を表示する。印刷装置は、プリンタ等により構成され、ＣＰＵ１１から入力される印刷データに従って、各種文書を印刷して出力する。
【００２２】
次に、上記構成からなる維持管理支援装置１０によって実行される維持管理支援処理について説明する。
この維持管理支援処理は、図２に示すように、基礎データ入力ステップ、特性値導出ステップ、劣化判定ステップ、劣化予測ステップおよび維持管理支援ステップからなり、これら一連の処理ステップは、記憶装置１３の記憶媒体１３ａに格納された維持管理支援プログラムに従って順次行われるようになっている。
【００２３】
詳細には、図３に示すように、先ずステップＳ１において、入力装置１４から基礎データ（鉄筋腐食量の計測データ、ひび割れの計測データ、塩化物イオン濃度の計測データ、中性化深さの計測データ、コンクリートの配合データ等）を入力する処理が行われる。
【００２４】
この処理の際には、例えば、図６〜図８に示すような表示画面が表示装置１５に表示され、これら表示画面に従って、基礎データを含む各種データの入力が行われる。
例えば、図６に示す表示画面では、管理対象となる地域・構造物・断面の画像データと、この画像データに関連する各種情報（例えば、施設・構造物・断面の名称、供用開始年、調査・補修履歴情報など）の設定入力が行われる。なお、本実施形態では、管理対象を地域、構造物、断面の３階層に区分して、それらを相互に関連付けた状態で、各々の入力データを記憶装置１３内のデータベースに格納するようになっている。したがって、管理対象となる地域や構造物が多数存在する場合においても、各々に対応するデータを明確に区別することができ、それらデータを一括して管理することができる。
【００２５】
また、図７に示す表示画面では、断面性能に関する設計データ（部材厚、かぶり、鉄筋径、ピッチ、腐食速度など）や材料性能に関する設計データ（コンクリートの配合データ、作用断面力、許容応力度など）の設定入力が各断面単位で行われるようになっている。
また、図８に示す表示画面では、鉄筋腐食量に関する計測データ（鉄筋腐食量の計測データ、ひび割れの計測データ、塩化物イオン濃度の計測データ、中性化深さの計測データなど）の入力が各断面単位で行われるようになっている。また、これら図６〜図８の表示画面においては、特定の入力項目を選択した場合に、その入力項目に対する解説や入力候補（既往データなど）の一覧がヘルプ画面として表示されるようになっている。各データの入力が完了したら、図３に示すように、ステップＳ２の特性値導出ステップに移行する。
【００２６】
ステップＳ２では、ステップＳ１で入力された基礎データを利用して構造物の劣化性状に関わる特性値（鉄筋腐食量ω、鉄筋位置の塩化物イオン濃度Ｃ、中性化深さｙ、鉄筋腐食開始時期Ｔ１、ひび割れ開始時期Ｔ２）を導き出す処理が行われる。
【００２７】
例えば、基礎データとして、鉄筋腐食量の計測データが入力されている場合には、その計測データを鉄筋腐食量ωとして記憶する処理が行われる。
また、基礎データとして、ひび割れの計測データが入力されている場合には、予め設定されたひび割れと鉄筋腐食量との関係式に基づいて、ひび割れの計測データから鉄筋腐食量ωを導き出す処理が行われる。
【００２８】
また、基礎データとして、塩化物イオン濃度の計測データやコンクリートの配合データが入力されている場合には、先ず、それらデータに基づいて、Ｆｉｃｋの拡散方程式の解Ｃ（ｘ：鉄筋位置，ｔ：時間）における塩化物イオンの拡散係数Ｄｃおよび表面塩化物イオン濃度Ｃｏを求めて、上記拡散方程式の解Ｃ（ｘ，ｔ）から鉄筋位置の塩化物イオン濃度Ｃおよび鉄筋腐食開始時期Ｔ１を推定する。次いで、鉄筋腐食に伴う膨張によりコンクリートに発生する引張応力σを時間ｔの関数として、この引張応力σ（ｔ）とコンクリートの引張強度との比較により、ひび割れ発生時期Ｔ２を推定する。次いで、鉄筋腐食開始時期Ｔ１、ひび割れ発生時期Ｔ２、ステップＳ１で入力された鉄筋の腐食速度に基づいて、鉄筋腐食量ωを導き出す。すなわち、塩害や中性化によるＲＣ構造物の劣化過程を、例えば図５に示すように、鉄筋腐食が開始するまでの潜在期、鉄筋腐食が開始してからひび割れが発生するまでの進展期、ひび割れが発生した後の加速期に区分すると、各期における鉄筋の腐食速度をほぼ一定とみなすことができるので、鉄筋腐食開始時期Ｔ１、ひび割れ発生時期Ｔ２、各期における鉄筋の腐食速度さえわかれば、時間ｔ＝Ｔ（計測時点）における鉄筋腐食量ωを簡単に導き出すことができる。
【００２９】
また、基礎データとして、中性化深さの計測データやコンクリートの配合データが入力されている場合には、先ず、それらデータから中性化速度係数を求めて、この中性化速度係数に基づいて鉄筋腐食開始時期Ｔ１を推定する。次いで、上記と同様に、ひび割れ発生時期Ｔ２を推定し、鉄筋腐食開始時期Ｔ１、ひび割れ発生時期Ｔ２、ステップＳ１で入力された鉄筋の腐食速度に基づいて、鉄筋腐食量ωを導き出す。
なお、このステップＳ２における各処理は、図８や図９の表示画面に従って入力装置１４を操作することにより行われる。各処理が終了したらステップＳ３〜ステップＳ６の劣化判定ステップに移行する。
【００３０】
ステップＳ３では、ステップＳ２で導き出した鉄筋位置の塩化物イオン濃度Ｃと予め設定された限界塩化物イオン濃度との比較、あるいはステップＳ２で導き出した中性化深さｙとステップＳ１で入力された鉄筋被りとの比較により、鉄筋が腐食しているか否かの判定を行う。
次いで、ステップＳ４では、ステップＳ１で入力した鉄筋被りと鉄筋径に基づいて、今後発生し得るひび割れの態様がひび割れ型か剥落型かの判定を行う。
【００３１】
次いで、ステップＳ５では、ステップＳ１で入力された設計データ（部材厚、鉄筋被り、コンクリートの圧縮強度、鉄筋量、鉄筋降伏強度、作用断面力など）とステップＳ２で導き出した鉄筋腐食量ωとから、現時点における発生応力度σおよび残存耐力Ｍｕ’を求める。そして、発生応力度σとステップＳ１で入力された許容応力度との比較を行うとともに、残存耐力Ｍｕ’と作用断面力との比較を行い、これら比較結果に基づいて、現時点における構造物の耐荷性能が要求性能を満足しているか否かの判定を行う。
次いで、ステップＳ６では、例えば図１０に示すように、ステップＳ３〜Ｓ５における各判定結果を表示装置１５に表示あるいは印刷装置１６から出力する処理を実行する。この処理が終了したら、図４に示すように、ステップＳ７の劣化予測ステップに移行する。
【００３２】
ステップＳ７では、ステップＳ２で導き出した各特性値（鉄筋腐食量ω、鉄筋位置の塩化物イオン濃度Ｃ、中性化深さｙ）や、ステップＳ５で求めた耐荷力（発生応力度σ、残存耐力Ｍｕ’）の経時変化を予測し、その予測結果を表示画面に出力する処理を実行する。
例えば、鉄筋腐食量ωの経時変化は、ステップＳ２で導き出した鉄筋腐食開始時期Ｔ１、ひび割れ発生時期Ｔ２、ステップＳ１で入力された鉄筋の腐食速度に基づき予測され、その予測結果は、例えば図１１に示すようなグラフで表示される。
【００３３】
また、鉄筋位置の塩化物イオン濃度Ｃの経時変化は、ステップＳ２で求めた塩化物イオンの拡散係数Ｄｃおよび表面塩化物イオン濃度Ｃｏに基づき予測され、中性化深さｙの経時変化は、ステップＳ２で求めた中性化速度係数に基づき予測される。
また、発生応力度σおよび残存耐力Ｍｕ’の経時変化は、鉄筋腐食量ωの経時変化とステップＳ１で入力された断面性能に関する設計データ等に基づき予測され、その予測結果は、例えば図１２に示すようなグラフで表示される。この処理が終了したら、図４に示すように、ステップＳ８〜Ｓ１１の維持管理支援ステップに移行する。
【００３４】
ステップＳ８では、ステップＳ７で導き出した鉄筋位置の塩化物イオン濃度Ｃや中性化深さｙの経時変化に基づいて、鉄筋位置の塩化物イオン濃度Ｃが限界塩化物イオン濃度を上回る時期、あるいは中性化深さｙが鉄筋被りを上回る時期を演算することによって、鉄筋腐食開始までの残存時間を導き出す処理を実行する。
次いで、ステップＳ９では、鉄筋腐食に伴う膨張によりコンクリートに発生する引張応力σがコンクリートの引張強度を超える時期を演算することによって、ひび割れ発生までの残存時間を導き出す処理を実行する。
【００３５】
次いで、ステップＳ１０では、ステップＳ７で導き出した発生応力度σや残存耐力Ｍｕ’の経時変化に基づいて、ステップＳ１で入力された作用断面力を残存耐力Ｍｕ’が下回る時期と、ステップＳ１で入力された許容応力度を発生応力度σが上回る時期をそれぞれ演算することによって、構造物の耐荷性能が要求性能を満足しなくなるまでの残存時間を導き出す処理を実行する。
【００３６】
ステップＳ１１では、ステップＳ８〜Ｓ１０において導き出した各残存時間を記憶装置１３内のデータベースに格納して、表示装置１５に表示する処理を実行する。具体的には、図１３および図１４に示すように、データベースに格納されているすべての構造物に関するデータを対象として、各項目に対応する残存時間を構造物単位あるいは構造物の部位単位で一覧表示する。ここでは、残存時間が短く、補修の優先度が高いものから順に並べ替えた状態で、一覧表示するようにしている。また、このステップＳ１１では、図１５に示すように、各構造物あるいは構造物の各部位の鉄筋腐食量と経過時間（供用期間）との関係を表示装置１５に表示する処理を実行する。これら表示を参照することにより、構造物間もしくは検討対象の部材断面間で残存期間を比較したり、相対的に腐食の著しい箇所を調べたりすることができる。
【００３７】
以上のように、本実施形態によれば、基礎データ（例えば、鉄筋腐食量の計測データ、ひび割れの計測データ、塩化物イオン濃度の計測データ、中性化深さの計測データ、コンクリートの配合データなど）を利用して構造物の劣化性状に関わる特性値（例えば、鉄筋腐食量ω、鉄筋位置の塩化物イオン濃度Ｃ、中性化深さｙ、鉄筋腐食開始時期Ｔ１、ひび割れ開始時期Ｔ２など）を導き出し、この特性値に基づいて、当該構造物が要求性能を満足する状態にあるか否かを判定するようにしたので、利用者は、基礎データを入力することにより、構造物が個々の要求性能を満足する状態にあるか否かを容易に判断することができ、管理対象となる構造物が多数存在する場合においても、現時点で補修が必要な構造物を容易かつ速やかに把握することができる。
また、特性値の経時変化に基づいて、構造物の要求性能に応じた補修時期または補修までの残存期間を演算するようにしたので、この演算結果に基づいて、構造物の補修計画を容易に策定することができる。また、劣化の進んだ構造物を適切な時期に補修することができ、これによって、補修費用の低減を図ることができる。
【００３８】
また、構造物の劣化度合いに応じて、鉄筋腐食量の計測データ、ひび割れの計測データ、塩化物イオン濃度の計測データ、中性化深さの計測データ、コンクリートの配合データの中から利用する基礎データを適宜選択することができるので、構造物が如何なる劣化状態にあっても、それに応じた劣化診断を適切に行うことができる。
また、本実施形態では、管理対象となる地域や構造物に関するデータをデータベースに順次蓄積するようにしたので、過去の計測データを現状把握や将来予測（例えば、鉄筋の腐食速度の推定等）に役立てることができ、当該維持管理支援装置１０によって行われる各判定に対する信頼性を徐々に高めていくようにすることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１または４に記載の発明によれば、基礎データとして、鉄筋腐食量に関する計測データと設計データの少なくとも何れか一方を入力することにより、構造物が個々の要求性能を満足する状態にあるか否かを容易に判断することができ、管理対象となる構造物が多数存在する場合においても、現時点で補修が必要な構造物を容易かつ速やかに検出することができる。
【００４０】
請求項２または５に記載の発明によれば、基礎データを入力することにより、構造物の要求性能に応じた補修時期または補修までの残存期間を導き出すことができるので、構造物の補修計画を容易に策定することができる。また、劣化の進んだ構造物を適切な時期に補修することができ、これによって、補修費用の低減を図ることができる。
【００４１】
請求項３に記載の発明によれば、構造物の劣化度合いに応じて、鉄筋腐食量の計測データ、ひび割れの計測データ、塩化物イオン濃度の計測データ、中性化深さの計測データ、コンクリートの配合データの中から利用する基礎データを適宜選択することができる。したがって、構造物が如何なる劣化状態にあっても、それに応じた劣化診断を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る鉄筋コンクリート構造物の維持管理支援装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１の維持管理支援装置によって実行される維持管理支援処理の概要を示すフローチャートである。
【図３】図２の維持管理支援処理の詳細を示すフローチャートである。
【図４】図３の処理の続きを示すフローチャートである。
【図５】鉄筋コンクリート構造物の劣化過程と鉄筋腐食量との関係を説明するグラフである。
【図６】図１の表示装置に表示される表示画面の一例を示す図で、構造物に関する画像データを入力するときの状態を示している。
【図７】図１の表示装置に表示される表示画面の一例を示す図で、構造物に関する設計データを入力するときの状態を示している。
【図８】図１の表示装置に表示される表示画面の一例を示す図で、鉄筋腐食量に関する計測データを入力するときの状態を示している。
【図９】図１の表示装置に表示される表示画面の一例を示す図で、特性値を導き出すときの状態を示している。
【図１０】図１の表示装置に表示される表示画面の一例を示す図で、劣化に関する判定結果を表示している状態を示している。
【図１１】図１の表示装置に表示される表示画面の一例を示す図で、鉄筋腐食量の経時変化を表示している状態を示している。
【図１２】図１の表示装置に表示される表示画面の一例を示す図で、耐荷性能の経時変化を表示している状態を示している。
【図１３】図１の表示装置に表示される表示画面の一例を示す図で、ひび割れ発生までの残存期間を比較表示している状態を示している。
【図１４】図１の表示装置に表示される表示画面の一例を示す図で、耐荷性能喪失までの残存期間を比較表示している状態を示している。
【図１５】図１の表示装置に表示される表示画面の一例を示す図で、経過年数と鉄筋腐食量との関係を表示している状態を示している。
【符号の説明】
１０　維持管理支援装置
１１　ＣＰＵ（特性値導出手段、判定手段、予測手段、演算手段）
１４　入力装置（入力手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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