2001 Fiscal Year Annual Research Report
定着用膨張材で定着した連続繊維緊張材の疲労特性の解明と大容量ケーブル定着法の開発
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12555129
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
原田 哲夫 長崎大学, 工学部, 教授 (50136636)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
添田 政司 福岡大学, 工学部, 講師 (50148871)
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| Keywords | 連続繊維緊張材 / 定着 / 疲労 / 膨張材 / CFRP / マルチケーブル / 斜張橋 / 定着具 |
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| Research Abstract |
定着用膨張材を用いた定着法(HEM定着法)では、エポキシ樹脂定着法による疲労試験結果より、CFRPより線の疲労特性が格段に向上するという興味深い結果が得られているが、そのメカニズムは十分に解明されていない。CFRPより線を斜張橋のステーケーブルや吊り橋のメインケーブルとして使用するためには、CFRPより線の材料的な疲労特性とは何かという疑問を明らかにし、定着法によってなぜこのような差が生じるのか、そのメカニズムを究明することが本研究の目的である。また同時に、斜張橋のステーケーブルや吊り橋のメインケーブルとしての実用を目指し、定着用膨張材を用いた連続繊維緊張材マルチケーブル用大容量定着具の開発を目的としている。今年度の成果をまとめると以下のようである。
1.φ15.2のCFRPより線をHEM定着した場合とエポキシ樹脂定着した場合で、疲労試験を実施し、平均応力と応力幅の関係を調べた。φ12.5と同様に、HEM定着した場合のほうが、エポキシ樹脂定着した場合よりはるかに、CFRPより線の疲労性能が向上するという結果が得られた。これは、定着部の温度上昇(応用幅、載荷速度に依存)によるCFRPより線のマトリックス樹脂の劣化が、疲労特性に影響を及ぼしていると考えられる。
2.上記のほかにHEM定着では、繰り返し載荷過程で、定着具内部にせん断応力が残留しており、一種のプレストレスとして作用していることも考えられる。これをモデル化したFEM解析法を考案し、CFRPより線の疲労特性へ及ぼす影響を解析的に検討した。
3.CFRPより線(φ15.2)を12本用いた定着用膨張材によるマルチケーブル定着具(2,500kN級)を試作し、長期載荷試験、疲労試験を実施し、実用化への目処をつけた。
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