2017 Fiscal Year Annual Research Report
Upgrading effect of FRP rod NSM strengthening method on impact resistant capacity of RC members
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15K06199
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| Research Institution | Kushiro National College of Technology |
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Principal Investigator |
岸 徳光 釧路工業高等専門学校, その他, 校長 (30153076)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小室 雅人 室蘭工業大学, 工学研究科, 准教授 (10270183)
栗橋 祐介 室蘭工業大学, 工学研究科, 講師 (30414189)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | RC梁 / FRPロッド下面埋設曲げ補強 / FRPシート接着曲げ補強 / 耐衝撃問題 / 重錘落下衝撃実験 / 弾塑性衝撃応答解析 / 破壊エネルギー等価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，AFRPロッド下面埋設曲げ補強RC梁を中心に，AFRP材とCFRP材を用いたロッド下面埋設曲げ補強やシート下面接着曲げ補強を施したRC梁を対象に単一載荷法に基づいた重錘落下衝撃実験を実施した。
その結果，AFRPロッド下面埋設曲げ補強の場合には，ロッドの軸剛性が大きいことにより，シート接着の場合に比較してひび割れ発生に伴うFRP材の破断や剥離に対する抵抗性が大きく，耐衝撃性が向上することが明らかになった。
一方で，FRP材料の異なるシート接着曲げ補強の場合には，シート材料にかかわらずほぼ同程度の耐衝撃性を有している。また，ロッド下面接着曲げ補強の場合には，CFRPロッドを用いる場合において，FRPシート接着時よりも早期にロッドが破断する傾向を示し，耐衝撃性が劣ることが明らかになった。これは，ロッドが脆性的に破断していないことより，除荷時にロッドの組紐が緩んだ状態になるためと推察される。
一方，数値解析的研究においては，コンクリート要素の構成則には最も単純なモデル（引張側には完全弾塑性，引張側には線形）を仮定し，引張強度に達した時点で応力が完全に解放されるものとした。さらに，要素長が大きい場合にはFRP材が接着しているコンクリート要素にひび割れが発生すると剥離に類似した挙動を示すため，ひび割れ幅を小さくすることが求められる。本研究では要素幅を変化させて実験結果と比較検討を行い，要素長を6mm程度にすることによって，実験結果を精度良く解析可能であることを明らかにした。また，FRP材の剥離・破断の予測は，梁高さ方向各点の変位を追跡することによって，可能であることを明らかにしている。
以上，FRP材を用いた曲げ補強RC梁の耐衝撃性向上に係る実験的・解析的研究により，この種の曲げ補強RC部材の耐衝撃補強設計法の確立に向けた礎が築かれたものと確信する。
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