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Development of Hybrid Wires and Cables for Steel Wires Covered with New Materials

Research Project

Project/Area Number 07555149
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section展開研究
Research Field 構造工学・地震工学
Research InstitutionOsaka City University

Principal Investigator

NAKAI Hiroshi  Osaka City University, Faculty of Engineering, Professor, 工学部, 教授 (00047052)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) TANAKA Katsuhiro  Japan Information Processing Service Co., Ltd., Scientific and Technical Service, 技術営業部, 技師
ETO Tetsuro  Mitsui Engineering & Shipbuilding Co.Ltd., Steel Structure & Civil Engineering H, 鉄構建設事業部, 課長
KOBAYASHI Takeshi  Shinko-Wire Co., Prestressing Steel Division, Director, PC事業部・PC技術部, 部長
MITAMURA Takeshi  Kobe Steel, Ltd., Urban Infrastructure Engineering Group, Technical Director, 都市環境本部, 技師長
KITADA Toshiyuki  Osaka City University, Faculty of Engineering, Associate Professor, 工学部, 助教授 (30029334)
Project Period (FY) 1995 – 1997
Project Status Completed (Fiscal Year 1997)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥5,200,000)
Fiscal Year 1997: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 1996: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 1995: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
KeywordsNew material / Cable / Carbon fiber / Steel bridge / Aramid fiber / Cable-stayd bridge / Nielsen-Lohse bridge / Suspension bridge
Research Abstract

(1)Hybrid wires with nearly full tensile strength and stiffness of new material can be produced by the plutrusion method.
(2)The relationship between stress and strain of hybrid wires can be formulated by a bi-linear curve.
(3)The safety against the yield limit state, ultimate limit state and hazard state of hybrid wires have to be checked in the design of structures using hybrid wire cables. The safety factors against these three limit states are 1.7,3.0 and 1.1, respectively.
(4)Through the elasto-plastic and finite displacement analysis of three cable-stayd bridges and a Nielsen-Lohse bridge designed on trial, it is shown that hybrid wires can be applied to cables in these bridges.
(5)The fatigue strength of a hybrid wire is governed by the fatigue strength of the steel wire which is the core member of the hybrid wire.
(6)The strength of a present cable consisting of hybrid wires is decided by the strength of its anchorage system.
(7)A sophisticated ancorage system with enough strength to ensure the full tensile strength of the hybrid cable could not be developed in this level of own research.
(8)The strength of hybrid wires subjected to lateral pressure is nearly equal to the compressive strength of plain concrete.
(9)The friction factor of hybrid wires is almost same as that of steel wires.
(10)The corrosion protection is necessary in the hybrid wires using carbon fibers, because of electrolytic corrosion.
(11)It has been experimentally confirmed that hybrid cables can be transported by forming them a ring with diameter of about 1.5m.
(12)A tentative design guide for hybrid wires and hybrid cables is drafted.

Report

(4 results)
  • 1997 Annual Research Report   Final Research Report Summary
  • 1996 Annual Research Report
  • 1995 Annual Research Report
  • Research Products

    (23 results)

All Other

All Publications (23 results)

  • [Publications] 中井 博・北田 俊行・三田村 武・石坪 高典: "橋梁用ハイブリッド・ケーブルの開発に関する基礎的研究" 平成7年度土木学会関西支部年次学術講演会講演概要集. I-79-1-I-79-2 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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  • [Publications] 中井 博・北田 俊行・内田 諭: "ハイブリッド・ケーブルの斜張橋への適用に関する基礎的研究" 平成8年度土木学会関西支部年次学術講演会講演概要集. I-60-1-I-60-2 (1996)

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  • [Publications] 内田 諭・北田 俊行・中井 博: "炭素繊維使用のハイブリッド・ケーブルを適用した斜張橋の耐荷性に関する一研究" 土木学会第51回年次学術講演会概要集. 第1部(A). 604-605 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 Final Research Report Summary
  • [Publications] 中井 博・北田 俊行・三田村 武・穐山 正幸・内田 諭: "新素材と鋼線とからなるハイブリッド・ケーブルのニールセン・ロ-ゼ橋への適用" 平成9年度土木学会関西支部年次学術講演会概要集. I-140-1-I-140-2 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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  • [Publications] 中井 博・北田 俊行・内田 諭・江藤 徹郎・田中 克弘・穐山 正幸: "新素材と鋼線とからなるハイブリッド・ケーブルを用いた斜張橋、およびニールセン・ロ-ゼ橋の耐荷力特性について" 構造工学論文集. Vol.44A(発表予定). (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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  • [Publications] 中井 博・北田 俊行・江藤 徹郎・田中 克弘・穐山 正幸・内田 諭: "炭素繊維と鋼線とからなるハイブリッド・ケーブルを用いた最大斜張橋の耐荷力特性について" 平成10年度土木学会関西支部年次学術講演会講演概要集. (発表予定). (1998)

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  • [Publications] Nakai, H., Kitada, T., Mitamura, T.and Ishitsubo, T.: "Fundamental Study on Development of Hybrid Cables for Bridges" Proceedings of Annual Conference of Civil Engineers, JSCE Kansai District. I-79-1-2 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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  • [Publications] Nakai, H., Kitada, T.and Uchida, S.: "Fundamental Study on Application of Hybrid Cables to Cable-Stayd Bridges" Proceedings of Annual Conference of Civil Engineers, JSCE Kansai District. I-60-1-2 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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  • [Publications] Uchida, S., Kitada, T.and Nakai, H.: "Study on Ultimate Strength of Cable-Stayd Bridges with Hybrid Cables using Carbon Fibers" Proceedings of Annual Conference of JSCE. Vol.51, No.1A. 604-605 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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  • [Publications] Nakai, H., Kitada, T., Mitamura, T., Akiyama, M.and Uchida, S.: "Application of Hybrid Cables Consisting of Steel Wires and Carbon Fibers to Nielsen-Lohse bridges" Proceedings of Annual conference of Civil Engineers, JSCE Kansai District. I-140-1-2 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 Final Research Report Summary
  • [Publications] Uchida, S., Nakai, H., Kitada, T., Mitamura, T.and Akiyama, M.: "Ultimate Strength of Nielsen-Lohse Bridges with Steel-Carbon Fibers or Steel-Aramid Fiber Hybrid Cables" Proceedings of Annual Conference of JSCE. Vol.52, No.1A. 556-557 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 Final Research Report Summary
  • [Publications] Nakai, H., Kitada, T., Uchida, S., Eto, T., Tanaka, K.and Akiyama, M.: "Load Carrying Capacity of Cable-Stayd and Nielsen-Lohse Bridges by Using Hybrid Cables Consisting of New Materials and Steel Wires" Journal of Structural Engineering. Vol.44A,JSCE, (to be published). (1998)

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  • [Publications] Nakai, H., Kitada, T., Eto, T., Tanaka, K., Akiyama, M.and Uchida, S.: "Load Carrying Capacity of Long Span Cable-Stayd Bridges Using Hybrid Cables Consisting of Carbon Fibers and Steel Wires" Proceedings of Annual Conference of Civil Engineers, JSCE Kansai District. (to be published). (1997)

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      1997 Final Research Report Summary
  • [Publications] 中井 博・北田俊行・三田村 武・石坪高典: "橋梁用ハイブリッド・ケーブルの開発に関する基礎的研究" 平成7年度土木学会関西支部年次学術講演会講演概要集. I-79-1-I-79-2 (1995)

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      1997 Annual Research Report
  • [Publications] 中井 博・北田俊行・内田 論: "ハイブリッド・ケーブルの斜張橋への適用に関する基礎的研究" 平成8年度土木学会関西支部年次学術講演会講演概要集. I-60-1-I-60-2 (1996)

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  • [Publications] 内田 論・北田俊行・中井 博: "炭素繊維使用のハイブリッド・ケーブルを適用した斜張橋の耐荷性に関する一研究" 土木学会第51回年次学術講演会概要集. 第1部(A). 604-605 (1996)

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  • [Publications] 中井 博・北田俊行・三田村 武・穐山正幸・内田 論: "新素材と鋼線とからなるハイブリッド・ケーブルのニールセン・ロ-ゼ橋への適用" 平成9年度土木学会関西支部年次学術講演会概要集. I-140-1-I-140-2 (1997)

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  • [Publications] 中井 博・北田俊行・内田 論・江藤徹郎・田中克弘・穐山正幸: "新素材と鋼線とからなるハイブリッド・ケーブルを用いた斜張橋、およびニールセン・ロ-ゼ橋の耐荷力特性について" 構造工学論文集. Vol.44A(発表予定). (1998)

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  • [Publications] 中井 博・北田俊行・江藤徹郎・田中克弘・穐山正幸・内田 論: "炭素繊維と鋼線とからなるハイブリッド・ケーブルを用いた長大斜張橋の耐荷力特性について" 平成10年度土木学会関西支部年次学術講演会講演概要集. (発表予定). (1998)

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  • [Publications] 中井博・北田俊行・三田村武・石坪高典: "橋梁用ハイブリッド・ケーブルの開発に関する基礎的研究" 平成7年度土木学会関西支部年次学術講演会講演概要集. I-79-1-I-79-2 (1995)

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      1996 Annual Research Report
  • [Publications] 中井博・北田俊行・内田諭: "ハイブリッド・ケーブルの斜張橋への適用に関する基礎的研究" 平成8年度土木学会関西支部年次学術講演会講演概要集. 1996. (I-60-1-I-60-2)

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      1996 Annual Research Report
  • [Publications] 中井博・北田俊行・内田諭: "炭素繊維使用のハイブリッド・ケーブルを適用した斜張橋の耐荷性に関する一研究" 土木学会第51回年次学術講演会講演概要集. 第1部(A). 604-605 (1996)

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  • [Publications] 中井博・北田俊行・三田村武・穐山正幸・内田諭: "新素材と鋼線とからなるハイブリッド・ケーブルのニールセン・ロ-ゼ橋への適用" 平成9年度土木学会関西支部年次学術講演会講演概要集. (発表予定). (1997)

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      1996 Annual Research Report

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Published: 1995-04-01   Modified: 2016-04-21  

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