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2010 Fiscal Year Annual Research Report

ライフサイクルを考慮した体系的な補強設計法の確立

Research Project

Project/Area Number 22246058
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

上田 多門  北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (00151796)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐藤 靖彦  北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (60261327)
古内 仁  北海道大学, 大学院・工学研究院, 助教 (60165462)
Keywords補強設計 / 接着工法 / 増厚工法 / 剥離 / 棒部材 / 面部材 / 疲労 / 環境作用
Research Abstract

主な成果を以下に示す.
(1)接着工法を施された棒部材の接着界面の剥離も考慮した付着モデル,接着界面および既設部補強筋の付着特性のひび割れ周辺での劣化など,材料の構成則を厳密に考慮した,離散ひび割れ型数値モデル(剛体バネモデル)を適用し,接着補強された部材の引張特性を,コンクリートのテンションスティフネスが,FRPシートの引張剛性により変化する様子を含め,精度よく再現できることを示した.また,既設部の補強筋の付着劣化が,界面の剥離現象に与える影響を数値的に解明した.
(2)接着工法を施された面部材の押抜きせん断挙動を,界面での付着構成則を考慮した3次元FEM解析を行って推測し,実験結果と比較することにより,耐力が推定できることを示した.FRPシートが重なり合っている個所の付着性状が異なっていること,耐力を推定する簡便なマクロモデルを,併せて提示した.
(3)増厚工法を施された棒部材の接着界面の剥離に関し,曲げひび割れを起点とした剥離耐力を推定する数値モデルを提案した.この数値モデルでは,曲げモーメントが等しい区間,曲げおよびせん断力が作用する(曲げモーメントが変化する)区間,増厚端部の3か所において,界面に作用するせん断力の大きさと,界面のせん断付着強度を計算する手法を提示し,実験結果との比較により,モデルの妥当性を示した.
(4)上記(3)のモデルに必要な増厚部のひび割れ間隔を算定するモデルを提案した.増厚部と既設部コンクリートにおいてひび割れの発生時期が異なることなどの理由により,既往の鉄筋コンクリート部材のひび割れ間隔推定法が適用できないことを示し,増厚部と既設部の補強筋の付着,両者の界面の付着を考慮した,新たなひび割れ間隔推定法である.実験結果との比較により,モデルの妥当性を示した.
(5)増厚補強後の部材の耐荷性状に与える,既設部に発生したひび割れの影響を実験的に調べ,耐力はほとんど変わらないことを示した.

  • Research Products

    (7 results)

All 2011 2010

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Uni-Axial Tension Behavior of Reinforced Concrete Members Strengthened with Carbon Fiber Sheet2011

    • Author(s)
      Khalid Farah, Yasuhiko Sato
    • Journal Title

      ASCE Journal of Composites for Construction

      Volume: Vol.15(2) Pages: 215-228

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Prediction of Punching Shear Strength of Two-Way Slabs Strengthened Externally with FRP Sheets2011

    • Author(s)
      Ahmed Sabry Farghaly, Tamon Ueda
    • Journal Title

      ASCE Journal of Composites for Construction

      Volume: 15(2) Pages: 181-193

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] メソスケール解析による時間依存荷重を受けるモルタルの損傷・破壊メカニズムと変形予測2010

    • Author(s)
      松本浩嗣, 佐藤靖彦, 上田多門
    • Journal Title

      土木学会論文集E

      Volume: 66(4) Pages: 380-398

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] FRPシート補強RC部材のはく離破壊の解析的評価2010

    • Author(s)
      佐藤靖彦, Farah Khalid, 橋田直樹
    • Journal Title

      コンクリート構造物の補修,補強,アップグレード論文報告集

      Volume: 10 Pages: 379-386

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Behavior of Beams Strengthened with HPFRCC and FRP Grids under Static Loading2010

    • Author(s)
      K.Yamamoto, Y.Kikuchi, D.Zhang, H.Furuuchi, T.Ueda
    • Organizer
      Proceedings of the 2nd International Conference on Durability of Concrete Structures (ICDCS2010)
    • Place of Presentation
      Hokkaido University, Sapporo, Japan
    • Year and Date
      2010-11-26
  • [Presentation] Optimum treatment of PCM-concrete interfaces2010

    • Author(s)
      Zhang D.W., Furuuchi H., Fujima S., Ueda T.
    • Organizer
      The 7th International Conference on Fracture Mechanics for Concrete and Concrete Structures (Framcos7)
    • Place of Presentation
      Seogwipo KAL Hotel Jeju, Korea
    • Year and Date
      2010-05-26
  • [Presentation] 下面増厚工法において梁部材に発生したひび割れの影響2010

    • Author(s)
      島中悠企, 菊地裕介, 張大偉, 古内仁, 上田多門, 田村哲也, 森井直治, 斉藤恒雄
    • Organizer
      土木学会北海道支部平成22年度技術研究発表会
    • Place of Presentation
      苫小牧工業高等専門学校苫小牧
    • Year and Date
      2010-02-05

URL: 

Published: 2012-07-19  

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