| 研究課題/領域番号 |
07555316
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
海洋工学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
金原 勲 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50011101)
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| 研究分担者 |
大澤 勇 (大沢 勇) 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (00143389)
鈴木 敏夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (20010895)
影山 和郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50214276)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
11,200千円 (直接経費: 11,200千円)
1997年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
1996年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
1995年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
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| キーワード | リハビリテーション / インフラストラクチャ / 炭素繊維 / 補強効果 / アコースティクエミション / 破壊靱性 / エネルギー開放率 / 接着強度 / アコースティックエミション / 破壊靭性 / AE法 / 相関はく離 / 接着界面 / 構造モデル / 強度低下 / 層間はく離 |
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| 研究概要 |
炭素繊維複合材料による損傷を受けた構造物の補強効果を定量的に明らかにし、補強システムとして確立するための実証的研究を行った。
1)損傷として最も厳しい条件であるき裂状欠陥を想定し、き裂による構造の強度低下に対する補強効果、接着強度、破壊モード等に関する破壊力学的手法による力学モデルを構築し、これらの力学的因子が強度に及ぼす影響を理論的に考察した。これらの結果により、片側切欠き曲げコンクリート試験片の片面を一方向繊維強化複合材料で補強した供試体を用いて破壊強度試験を実施する方法を考案し、被補強材(コンクリート、鋼等)の欠陥から接着界面でのはく離、補強材の破壊等を計測し、実験結果から補強効果を定量的に評価した。
2)リハビリテーションを補強と補修という二つの観点からとらえ、現場で用いられる炭素繊維シートの接着工法によるコンクリート補強はりの曲げ強度試験、片側切欠きコンクリート補強はりの破壊靱性試験を行い、補強シートの積層数および種類による破壊過程の相違を実験的に明らかにした。破壊靱性を評価するに際してはアコーステイックエミッション(AE)開始荷重を用いることにより、補強効果が合理的に判定できることがわかった。また、AEモーメント・テンソル解析によりコンクリートに生じる引張りき裂とせん断き裂を識別でき、実験結果とも合致することが示された。
3)被補強材に接着されたシートを引き剥がす際のエネルギー開放率を測定するピーリング試験法を開発した。この方法により破壊力学的観点から、コンクリート表面における実際の積層状態に近い炭素繊維シートについて、コンクリート表面処理の差異およびプライマーの有無による接着強度の差異を明らかにすることができた。さらに、引き剥がされるシートの変形量の測定によりき裂進展の直前のエネルギー開放率を評価できることを見い出し、簡易なデータ整理法を提案した。
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