2022 Fiscal Year Annual Research Report
持続型社会基盤構造物に向けたＦＲＰ構造ボルト接合部のための新手法に関する研究
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22F22066
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
松本 幸大 豊橋技術科学大学, エレクトロニクス先端融合研究所, 教授 (00435447)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
PHAN NHUT 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2022-09-28 – 2025-03-31
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| Keywords | 繊維強化複合材 / ボルト接合 / 柱梁接合 / 継手 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度は，本研究の目的である持続型社会基盤構造物に向けたＦＲＰ構造ボルト接合部の高度化に向け，実大スケールの載荷装置の設計・整備とパイロット試験・解析を通して，研究体制を整える予定であり，以下の内容を実施した。
（１）柱梁接合部試験を実施するために，試験体を反力壁床や油圧加力装置との取付を可能とする専用の鋼製加力フレームを設計・製作した。また，本装置の動作確認のため，柱長さ１ｍ・梁長さ１ｍのト型柱梁接合部に対する加力試験を試験的に実施し，適切に力学試験が実施できることを確認した。
（２）梁部材のボルトによる継手の試験体設計を行い，溝形断面ＧＦＲＰ材を背中合わせに組み立てた梁材の継手試験を実施した。市販の引抜成形ＧＦＲＰ材と本研究で提案する部分的に多軸基材を用いた接合形式との比較を行い，結果として，薄肉の多軸基材をボルト接合部周辺に用いることにより，継手の曲げ耐力が２倍程度に上昇することを明らかにした。これらの成果を学術論文として執筆を進めた。今後，数値解析による同定や，設計法の構築に向けた詳細な分析を行う。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り，試験装置の設計・整備が進められており，力学試験についても継手試験を実施でき，研究目的の接合部耐力の上昇を確認することができているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
２年目は実験および数値解析によるパラメトリックスタディを通して，接合法と接合部設計法の構築を進め，得られた成果を国内外会議で発表するとともに査読付き学術論文誌への投稿を行う。
初年度に構築した実験設備と試験条件に沿い，薄肉多軸基材の有無・多軸基材の積層条件・ボルト配置などを変数とした力学試験を行い，設計法の構築に必要な実験データを取得する。さらに，実験のシミュレート可能な数値解析モデルを構築し，有限要素解析により繊維強化複合材料の接合部挙動や耐力が評価可能なモデル化手法を検討し，数値解析によるパラメトリックスタディを進める。以上のような実験・数値解析結果を元として，接合部設計法の提案を行い，所望の接合部強度が得られる補強法・設計法に繋げる。
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