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環境構造工学分野(通称「構造研」)の研究紹介

外部向け研究室紹介ビラ    研究室配属前新3年生向け勧誘ビラ(後藤班)
研究内容や過去の卒論・修論の紹介(後藤班)
構造研近況写真

組立て簡単な木橋などの木質構造物や 折り紙構造を利用した円筒など、 新しい構造についての研究を行なっています。


オンサイト木橋の施工を手伝う学生たち

3Dプリンタで造形した折り紙構造の実験

ゼミで解析モデルの作成を実習

土木環境工学コースFacebookから: 19/10/16, 19/8/18, 19/7/26, 19/2/13, 19/1/30, 18/11/19, 18/10/8, 18/10/1, 18/7/31, 18/7/22, 18/7/21, 18/7/9, 18/4/28, 18/1/12 , 構造研近況写真


教授 後藤 文彦 (後藤班)

木材を活用した応急橋の開発
折り紙構造の土木への利用
CAEツール・3Dプリンタの連携

木橋:軽く加工しやすいという木材の長所を活かし、 現場で簡単に施工できる木橋を開発しています (詳細)。
折り紙:高強度・折りたたみ・バネなど、 材料に各種の性能を付加できる折り紙構造を 土木構造の分野に応用できないか考えています (詳細)。
3Dプリンター:折り紙構造など、実験模型を製作することが 難しい構造に対して、 3Dプリンターで造形した実物による実験を行なっています。 (詳細)。
使用ツール:Ubuntu Linux, Salome-Meca, LaTeX


助教 青木 由香利 (青木班)


木材と鋼材のサスティナブルな複合構造部材に関する研究開発 ・構造数値解析による性能評価



野田 龍先生は、2020/4/1から秋田県立大学 木材高度加工研究所に移られました。


橋は……土木構造物!

鋼橋 木橋

新しい材料・構造の開発
どう設計・施工・管理するか


土木構造物に使われる様々な材料

コンクリート

どんな形にもなる
運びやすい

でも

曲げられると(引張に)弱い
そこで

鉄筋で補強

鋼材

うすくてじょうぶ

でも

細長いと「ぐにゃっ」と曲がる(座屈)
そこで

適切に補強

さらにいろんな工夫
木材

軽くてじょうぶ

でも

雨にあたると腐りやすい
強度のばらつき大きい
そこで

集成材
防腐加工



  • 集成材と鋼材の合成構造
    • 鋼板挿入による補強
    • 鋼床版の屋根かけで防雨
    • プレストレス木床版

木橋

木材(特に間伐材)を有効利用したい...
間伐材を運び出して加工するとエネルギーやコストがかかる...
山間部や森林の近くの農地で現地製材を利用しながらオンサイト施工...
応急橋なら軽いという木材の長所を有効利用しながら、
腐りやすいという短所も気にしなくていい....

オンサイト木橋
形式的には:プレストレス木箱桁橋

実験

わからないことは実験して調べてみる……



数値解析

お金や時間や巨大な装置が必要で実験が難しい時は……
コンピューターの中の仮想世界で数値実験(シミュレーション)


3Dプリンタで造形したトラス格点部(ガセット)

トラス格点部の有限要素解析モデル

新しいタイプの屋根付き橋の応力解析

物理エンジン(blender)による斜面の摩擦シミュレーション

3Dプリンタで造形した折り紙構造の実験

螺旋折り円筒の3Dモデリング

オンサイト木橋の試験施工

研究室(Salome-Mecaでモデル作成中)




……いろんな実験やパソコンいじり……楽しそう









わかりやすくするために、話をかなり単純化していますが、 文責は後藤にあります。