| 研究課題/領域番号 |
12555275
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
船舶工学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
影山 和郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50214276)
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| 研究分担者 |
加藤 哲二 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (70323540)
大澤 勇 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (00143389)
金原 勲 金沢工業大学, 高度材料科学研究開発センター, 教授 (50011101)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
9,400千円 (直接経費: 9,400千円)
2002年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2001年度: 5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
2000年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
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| キーワード | FRP補強 / MP法 / 複合材料 / FRPシート / 継手 / 補強効果 / 靭性 / 海水環境 / 接着 / FRP補修 |
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| 研究概要 |
海上空港等を想定して開発されている超大型浮体等の海洋構造物は、その用途からも陸上土木・建築構造物と同程度の構造寿命が要求される。しかしながら過酷な海洋環境での運用から、このような長期間に及ぶ構造健全性を保証するためには、メンテナンス技術の開発が不可欠である。最近、土木・建築分野では、老朽化した構造物の補修あるいは耐震補強を目的としてFRPによる補強・補修工法が適用されるようになってきた。一方向炭素繊維、ガラス繊維あるいはアラミド繊維によるこのような補強・補修技術は海洋構造物にも適用可能であり、特に、先に示した要件を満足する工法になり得ると思われる。
著者らが開発した新しい試験方法(MP法:Membrane Peeling Test)を用いて、構造用鋼と各種FRPシートの接着強度(はく離進展抵抗)試験を実施し、被着材表面処理、プライマー処理、FRPシートの樹脂(高強度、高靭性)と強化繊維(ガラス繊維、高強度カーボン繊維と高弾性率カーボン繊維)の組み合わせ等、各種材料因子が接着強度に及ぼす影響を調べた。さらに、海洋環境中で使用される海洋鋼構造物のFRP補修の長期耐久性を保証することを目的に、温海水環境中に長時間暴露したFRP補強試験片のはく離強度に及ぼす補強材と樹脂(エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂)の影響を調べるための耐久性評価試験を行った。
鋼製はりをFRPシートにより補強し、曲げ変形や強度に及ぼすFRP補強効果を解析的に調べ、FRPシートの弾性率と強度、および接着剤の靭性値によりシートのはく離強度が支配されることを見いだし、最適な補強効果をあげるための指針を示した。さらに、疲労き裂の進展抑制効果およびFRPシートのはく離進展挙動を実験的に明らかにした。
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