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Development of blast resistant reinforcement of bridge members in an explosive disaster caused by a terrorist bombing

Research Project

Project/Area Number 19K04962
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 25030:Disaster prevention engineering-related
Research Institution防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)

Principal Investigator

Ichino Hiroyoshi  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 准教授 (70760982)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤掛 一典  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (10532799)
山口 信  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (80570746)
別府 万寿博  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (90532797)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords爆破テロ / 接触爆発 / 近接爆発 / 鋼 / コンクリート / ポリウレア樹脂 / 接触爆発実験 / 耐爆補強法 / 裏面剥離 / 鋼材 / ミクロ破面 / 剥離損傷 / 損傷評価 / 爆発実験 / 橋梁 / 耐爆補強 / 爆発災害
Outline of Research at the Start

本研究では、爆破テロ等の爆発災害による被害を低減するための橋梁部材の耐爆補強法を提案することを目的として、橋梁部材に爆薬が接触、あるいはごく近接した状態で爆発した際の部材の破壊挙動およびそれに影響を及ぼす要因を実験的に明らかにする。これを踏まえ、各種の模擬橋梁部材に補強を施して爆破する実験を行い、部材の種類および補強方法に応じた補強効果の差異について検討する。

Outline of Final Research Achievements

In this study, the local failure of concrete and steel members, which are the main materials of bridges, owing to contact and close-in explosion and their reinforcement methods were experimentally investigated. From the test results, the formula was proposed to evaluate the thickness of concrete and reinforcement resin required to prevent fragments from scattering when the members were subjected to contact and close-in explosion. For steel members, macroscopic and microscopic characteristics of fracture surfaces, the breakage of the flat steel specimens under contact and close-in explosion was examined. Coating the steel specimens significantly reduced the local damage, and that could be used as a reference for establishing blast resistant reinforcement methods.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の学術的意義は二つある。一つはコンクリートに対する樹脂吹付による耐爆補強の効果が定量的に示されたことであり、今後、接触・近接爆発による作用を考慮したコンクリート部材に対して樹脂吹付による補強設計を行う際の指標が提案されたことである。もう一つは接触・近接爆発を受ける鋼材の破壊の過程が実験的に検討され、破壊のメカニズムに応じた補強方法の確立に向けての足掛かりが築かれたことである。本研究の社会的意義は、爆破テロによる橋梁等の構造物の破壊への対策の一案について提示できたことである。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Fracture characteristics and damage prediction in flat steel beams under contact explosions2023

    • Author(s)
      Hiroyoshi Ichino, Yoichi Kayamori, Masuhiro Beppu, Eric B Williamson, Ken-ichi Yoshii
    • Journal Title

      International Journal of Impact Engineering

      Volume: Vol.175 Pages: 1-15

    • DOI

      10.1016/j.ijimpeng.2023.104540

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] ポリウレア樹脂により裏面補強したコンクリート板に対する接触爆発実験2022

    • Author(s)
      山内稔也,市野宏嘉,別府万寿博,福井秀平
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: Vol.44, No.2 Pages: 895-900

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 接触爆発による鋼材の損傷性状と損傷評価法に関する基礎的研究2021

    • Author(s)
      市野宏嘉,別府万寿博,萱森陽一,吉井健一
    • Journal Title

      構造工学論文集

      Volume: 67A Pages: 878-889

    • NAID

      130008026047

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 近接爆発を受けるポリウレア樹脂塗布コンクリート板の損傷に及ぼす塗膜厚の影響2023

    • Author(s)
      山内稔也,山口翔大,市野宏嘉,別府万寿博,福井秀平
    • Organizer
      第50回土木学会関東支部技術研究発表会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 離隔距離が異なる近接爆発によるポリウレア樹脂塗布コンクリート板の損傷2023

    • Author(s)
      山口翔大,山内稔也,市野宏嘉,別府万寿博,福井秀平
    • Organizer
      第50回土木学会関東支部技術研究発表会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 厚さが異なるポリウレア樹脂を用いた裏面補強コンクリート板の接触爆発実験2022

    • Author(s)
      飯田和満,山内稔也,市野宏嘉,別府万寿博,福井秀平
    • Organizer
      第49回土木学会関東支部技術研究発表会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 接着状態が異なるポリウレア樹脂で裏面を補強したコンクリート板の接触爆発実験2022

    • Author(s)
      山内稔也,市野宏嘉,別府万寿博,福井秀平
    • Organizer
      第49回土木学会関東支部技術研究発表会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 異なる種類のポリウレア樹脂を用いた裏面補強コンクリート板の接触爆発実験2022

    • Author(s)
      アピシット・イェンサイ,山内稔也,市野宏嘉,別府万寿博,福井秀平
    • Organizer
      第49回土木学会関東支部技術研究発表会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ポリウレア樹脂による裏面補強を施したコンクリート板の接触爆発実験2022

    • Author(s)
      山内稔也,市野宏嘉,別府万寿博,福井秀平
    • Organizer
      第13回構造物の衝撃問題に関するシンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 爆発による構造用鋼材の局部損傷の評価と損傷低減法の提案2021

    • Author(s)
      ペン・ダラポポール,市野宏嘉,別府万寿博
    • Organizer
      第48回土木学会関東支部技術研究発表会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 接触爆発による鋼材の損傷に関する基礎的検討2020

    • Author(s)
      森山 源太、市野 宏嘉、別府 万寿博
    • Organizer
      第47回土木学会関東支部技術研究発表会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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