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炭素繊維シートによる既存コンクリート構造物の耐震補強法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 08555107
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 土木材料・力学一般
研究機関茨城大学

研究代表者

呉 智深  茨城大学, 工学部, 助教授 (00223438)

研究分担者 吉沢 弘之  東燃株式会社, トウシート事業室, 課長代理
睦好 宏史  埼玉大学, 工学部, 教授 (60134334)
町田 篤彦  埼玉大学, 工学部, 教授 (50008869)
岩松 幸雄  福島工業高等専門学校, 校長 (10160136)
福澤 公夫  茨城大学, 工学部, 教授 (50165271)
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
1997年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
1996年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
キーワードコンクリート構造 / FRP接着補強工法 / 耐剥離設計 / 耐せん断設計 / 破壊力学的解析法 / 有限要素解析 / ひび割れ抑制効果 / 耐久性評価 / 耐震補強工法 / 炭素繊維シート / 剥離破壊 / 破壊力学的構造解析法 / 複合補強効果 / 靱性評価
研究概要

本研究の成果としては,1)震災を受けた鉄筋コンクリート構造物の破壊性状および原因に関する分析調査を行うと共に,地震衝撃などの高速載荷下におけるコンクリート構造物の脆性化遷移現象に着目し,コンクリート圧縮や引っ張り性状のひずみ速度依存性を考慮した有限要素解析法を構築することによって,大規模せん断破壊被災を受けたコンクリート構造物の破壊性状メカニズムの解明を試みた.さらに構造設計や耐震補強設計におけるコンクリート構造物の曲げ・せん断比の要求に関する検討を行った.
2)既存の鉄筋コンクリート設計法および変形適合条件や各種材料の応力-ひずみ関係を導入した簡易解析法により,補強された構造部材(梁,柱,スラブ)の典型的な破壊パターン,既存設計法の適用性に関する検討を行った.
3)本研究で構築してきた複合補強効果の理論解析法を用いて,補強されたコンクリート構造部材におけるFRPシートのひび割れ抑制効果,ひび割れ間隔の変化,引っ張り硬化についての評価を系統に行うことによって,設計指針整備への有用な知見を与えることができた.
4)本研究で開発してきたコンクリート亀裂やFRPシート剥離などを統一に評価できる有限要素解析手法を用いて,補強構造部材の破壊メカニズムの解明および補強効果の評価を行った.実験成果と併せて,鉄筋コンクリート構造部材のせん断設計法に関する検討,靭性評価,耐剥離構造設計法に関する検討を試みることができた.
5)コンクリート中の水分,塩分,樹脂種類などを変化させた実験を行い,付着工法の耐久性に関する検討を行うことによって,指針作りの基礎データをかなり整備した.
6)合理化補強設計および最適補強設計のあり方に関する検討を行うため,FRPシート補強材の用量による各種構造部材の補強効果,破壊性状の変化を確認するための実験研究を実施した.
7)民間会社と共同で開発してきたFRPシートの緊張接着工法に基づき,現有のFRP接着工法からの発展性を示した.
以上より,本研究ではFRPシート接着工法の設計指針整備に対して,既存構造物の構造評価,補強された構造物のひび割れ評価と制御,耐せん断設計,耐剥離設計,耐久化設計および最適補強設計などに大きな知見を提供することができた.

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (47件)

  • [文献書誌] 呉 智深, 町田 篤彦, 高 東劭: "一般的な不連続変形を考慮した混合型有限要素解析法の開発" 土木学会論文集. 第1部門. (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 呉 智深, 田名部 菊次郎, 松崎 智優, 神田 建, 他: "FRPシート緊張接着によるコンクリート構造部材の補強法の提案" 土木学会構造工学論文集. Vol.44A. 1299-1308 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松崎 智優, 呉 智深, 田名部 菊次郎, 岩松 幸雄: "炭素繊維補強シートコンクリート構造物の界面クラックの進展" 土木学会第52回年次学術講演会・講演概要集. V-192. 384-385 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 吉澤 弘之, 呉 智深: "破壊エネルギー解析法による炭素繊維シート補強をしたRC構成材の引張特性に関する研究" 土木学会構造工学論文集. Vol.43A. 1339-1346 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 吉澤 弘之, 呉 智深: "引張荷重を負荷した炭素繊維シート補強RC部材の剥離破壊性状に関する解析" コンクリート工学年次論文報告集. Vol.19,No.2. 141-146 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐藤 靖彦, ガブリエル・シルブ, 上田 多門: "炭素繊維シートにより補強された鉄筋コンクリート柱のせん断耐力" 西日本工業大学開学30周年記念「自然災害における地盤の防災および構造物の復旧と補強」シンポジウム論文集. 127-134 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wu, Z.S.and Yin, J.: "Hybrid Finite Shell Element with Internal Displacement Discontinuities" Proceedings of EASEC-6. Vol.1. 231-237 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wu, Z.S., Matsuzaki, T.and Tanabe, K.: "Interface Crack Propagation in FRP-Strengthened Concrete Structures" Proceedings of the 3rd Int.Symp.FRPRCS. Vol.1. 319-326 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshizawa, H.and Wu, Z.S.: "Analysis of Debonding Fracture Properties of CFS Strengthened RC Member Subject to Tension" Proceedings of the 3rd Int.Symp.FRPRCS. Vol.1. 287-294 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fukuzawa, K., Numao, T., Wu, Z.S., Yoshizawa, H.and Mitsui, M.: "Critical Strain Energy Release Rate of Interface Debonding Between Carbon Fiber Sheet and Mortar" Proceedings of the 3rd Int.Symp.FRPRCS. Vol.1. 295-302 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kakuta, Y., Mutsuyoshi, H.and Shima, H.: "New Structural Design Method for Concrete Members using Continuous Fiber Reinforcing Material" Proceedings of the 3rd Int.Symp.FRPRCS. Vol.1. 175-182 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujisaki, T., Hosotani, M., Ohno, S.and Mutsuyoshi, H.: "JCI State-of-the-Art on Retrofitting by CFRM-Researches-" Proceedings of the 3rd Int.Symp.FRPRCS. Vol.1. 613-620 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sirbu, G., Shoji, K., Sato, Y., Ueda, T.and Kakuta, Y.: "Seismic Resistance of Reinforced Concrete Pier with Carbon Fiber Sheet Retrofitting" Proceedings of the 3rd Int.Symp.FRPRCS. Vol.1. 571-578 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wu, Z.S.: "Research Trends on Retrofitting and Strengthening Concrete Structures by FRP Sheets and Plates" International Conference on Fiber Reinforced Concrete. 9-19 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wu, Z.S., Machida, A.and Gao, D.S.: "'Development of Mixed Finite Element Method for Composite Discontinuous Analysis'" Journal of Structural Mechanics and Earthquake Engineering, JSCE. (Now Printing). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wu, Z.S., Tanabe, K.Matsuzaki, T., Kanda, T.and Yokoyama, K.: "'A Retrofitting Method for Concrete Structures with Externally Prestressed Carbon Fiber Sheets'" Proceedings of Structural Enginneering, JSCE. Vol.44A. 1299-1308 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuzaki, T., Wu, Z.S., Tanabe, K.and Iwamatsu, S.: "'Interface Crack Propagation in CFS-Strengthened Concrete Structure'" Proceedings of the 52nd Annual Conference of the JSCE. V-192. 384-385 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshizawa, H.and Wu, Z.S.: "'Fracture Energy Approach for Predicting Fracture Response of RC Tensile Members Strengthened with CFRP sheets'" Proceedings of Structural Engineering, JSCE. Vol.43A. 1339-1346 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshizawa, H.and Wu, Z.S.: "'Fracture Energy Approach for Predicting Debonding Behavior of RC Members Strengthened with Carbon Fiber Sheet under Tensile Load'" Proceedings od the Japan Concrete Institute. Vol.19, No2. 141-146 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato, Y., Sirbu, G.and Ueda, T.: "'Sheaar Capacity of Reinforced Concrete Column Strengthened with Carbon Fiber Sheet'" Proceedings of ground disaster protection of natural disaster and retrofitting and strengthening of structrues, 30th Anniversary Memorial Symposium. 127-134 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wu, Z.S.and Yin, J.: "'Hybrid Finite Shell Element with Internal Displacement Discontinuities'" Proceedings of EASEC-6. Vol.1. 231-237 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wu, Z.S., Matsuzaki, T.and Tanabe, K.: "'Interface Crack Propagation in FRP-Stringthened Concrete structures'" Proceedings of the 3rd Int.Symp.FRPRCS. Vol.1. 319-326 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshizawa, H.and Wu, Z.S.: "'Analysis of Debonding Fracture Properties of CFS Strengthened RC Member Subject to Tension'" Proceedings of the 3rd Int.Symp.FRPRCS. Vol.1. 287-294 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fukuzawa, K., Numao, T., Wu, Z.S., Yoshizawa, H.and Mitsui, M.: "'Critical Strain Energy Release Rate of Interface Debonding Between Carbon Fiber sheet and Mortar'" Proceedings of the 3rd Int.Symp.FRPRCS. Vol.1. 295-302 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kakuta, Y., Mutsuyoshi, H.and Shima, H.: "'New Structural Design Method for Concrete Members using Continuous Fiber Reinforcing Material'" Proceedings of the 3rd Int.Symp.FRPRCS. Vol.1. 175-182 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujisaki, T., Hosotani, M., Ohno, S.and Mutsuyoshi, H.: "'JCI State-of-the-Art on Retrofitting by CFRM-Researches-'" Proceedings of the 3rd Int.Symp.FRPRCS. Vol.1. 613-620 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sirbu, G., Shoji, K., Sato, Y., Ueda, T.and Kakuta, Y.: "'Seismic Resistance of Reinforced Concrete Pier with Carbon Fiber Sheet Retrofitting'" Proceedings of the 3rd Int.Symp.FRPRCS. Vol.1. 571-578 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wu, Z.S.: "'Research Trends on Retrofitting and Strengthening Concrete Structures by FRP Sheets and Plates'" International Conference on Fiber Reinforced Concrete. 9-19 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 呉 智深, 町田篤彦, 高 東劭: "一般的な不連続変形を考慮した混合型有限要素解析法の開発" 土木学会論文集. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 呉 智深, 田名部菊次郎, 松崎智優, 神田 建, 他: "FRPシート緊張接着によるコンクリート構造部材の補強法の提案" 構造工学論文集. Vol.44A. (1998)

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  • [文献書誌] 松崎智優, 呉 智深, 田名部菊次郎, 岩松幸雄: "炭素繊維補強シートコンクリート構造物の界面クラックの進展" 土木学会第52回年次学術講演会・講演概要集. V-192. 384-385 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 吉澤弘之, 呉 智深: "破壊エネルギー解析法による炭素繊維シート補強をしたRC構成材の引張特性に関する研究" 構造工学論文集. Vol.43A. 1339-1346 (1997)

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      1997 実績報告書
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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤靖彦, ガブリエル・シルブ, 上田多門: "炭素繊維シートにより補強された鉄筋コンクリート柱のせん断耐力" 西日本工業大学開学30周年記念「自然災害における地盤の防災および構造物の復旧と補強」シンポジウム論文集. 127-134 (1997)

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      1997 実績報告書
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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshizawa,H. and T., Wu,Z.S.: "Analysis of Debonding Fracture Properties of CFS Strengthened RC Member Subject to Tension" Proceedings of the 3rd Int.Symp.FRPRCS. Vol.1. 287-294 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Fukuzawa,K., Numao,T., Wu,Z.S., Yoshizawa,H. and Mitsui,M.: "Critical Strain Energy Release Rate of Interface Debonding Between Carbon Fiber Sheet and Mortar" Proceedings of the 3rd Int.Symp.FRPRCS. Vol.1. 295-302 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kakuta,Y., Mutsuyoshi,H. and Shima,H.: "New Structural Design Method for Concrete Members using Continuous Fiber Reinforcing Material" Proceedings of the 3rd Int.Symp.FRPRCS. Vol.1. 175-182 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Fujisaki,T., Hosotani,M., Ohno,S. and Mutsuyoshi,H.: "JCI State-of-the-Art on Retrofitting by CFRM -Researches-" Proceedings of the 3rd Int.Symp.FRPRCS. Vol.1. 613-620 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Sirbu,G., Shoji,K., Sato,Y., Ueda,T. and Kakuta,Y.: "Seismic Resistance of Reinforced Concrete Pier with Carbon Fiber Sheet Retrofitting" Proceedings of the 3rd Int.Symp.FRPRCS. Vol.1. 571-578 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Wu,Z.S.: "Research Trends on Retrofitting and Strengthening Concrete Structure by FRP Sheets and Plates" International Conference on Fiber Reinforced Concrete. 9-19 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 水田敦,呉智深: "静的な応答による既存構造物の構造同定に関する研究" 土木学会第51回年次学術講演会講演概要集. I-A137. 274-275 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 三宅博之,呉智深: "分散構造同定システム構築に関する基礎的研究" 土木学会第51回年次学術講演会講演概要集. I-A138. 276-277 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 福澤公夫,呉智深: "炭素繊維シートとコンクリートの界面剥離破壊エネルギー" 土木学会第51回年次学術講演会講演概要集. V-548. 1094-1095 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Zhishen Wu: "Computational Modeling on Parameter Estimation of Large Scale Structures from Static Responses" Proceedings of The Third Asian-Pacific Conference on Computational Mechanics. Vol.2. 1105-1110 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 吉澤弘之,呉智深: "破壊エネルギー解析法による炭素繊維シートを補強したRC構成材の引張特性に関する研究" 構造工学論文集. Vol.43A. (1997)

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      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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