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FRPボルトによるFRP部材のボルト接着併用接合の力学的挙動解明と設計思想の提案

研究課題

研究課題/領域番号 16H04397
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関名古屋大学

研究代表者

北根 安雄  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (10444415)

研究分担者 松本 幸大  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00435447)
橋本 国太郎  神戸大学, 工学研究科, 准教授 (40467452)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2017年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2016年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
キーワードFRP / ボルト・接着併用接合 / FRPボルト / 接合部耐力 / オールFRP構造 / 設計思想
研究成果の概要

耐食性に優れたFRPの特徴を活かすため,FRP構造物の接合部に,鋼製ボルトによるボルト接合ではなく,FRPボルトを用いたボルト接合を用いて,さらに接着接合と併用したボルト・接着併用接合を検討し,オールFRP構造を目指した.研究の結果,ボルト・接着併用接合の破壊プロセスは,初期剥離,終局剥離,ボルト支圧による終局破壊となり,終局剥離時の荷重が最大荷重となり,接着接合のみの場合より高くなること,終局剥離後は荷重が低下するものの,ボルトによる支圧接合で荷重に抵抗するため急激な荷重低下を抑制することができることが明らかとなった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

FRPは耐食性に優れていることから,腐食環境の厳しい地域での構造物への採用事例が多くみられるが,接合部に鋼製の留め具を利用した場合は,留め具が腐食することにより,FRPの特長を活かしきれていない現状がある.本研究の成果により,接合部も含めオールFRP構造を実現し,よりFRPの特長を活かし,ライフサイクルコストも低減できるFRP構造物を提案することが可能となる.また,本研究では,FRPの損傷進展解析方法を提案しており,数値解析によってFRP構造物の限界状態をより正確に把握することが可能となる.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] GFRPの繊維方向の引張および圧縮破壊モードにおける限界エネルギー解放率に関する実験的研究2019

    • 著者名/発表者名
      北村勇斗,北根安雄
    • 雑誌名

      土木学会論文集A1

      巻: 75

    • NAID

      130007656620

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] FRPボルトによるFRP部材の多列配置の支圧ボルト接合部の耐力評価に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      王 超,北根安雄,松本幸大,橋本国太郎
    • 学会等名
      平成30年度土木学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] FRP材料の支圧破壊を考慮した損傷進展解析に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      寺口大輝,北村勇斗,北根安雄
    • 学会等名
      第74回土木学会次学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 多軸基材により補強した引抜成形GFRP材のボルト接合部の支圧強度2018

    • 著者名/発表者名
      高嶋秀樹,Phan Viet Nhut,三枝玄希,北根安雄,橋本国太郎,松本幸大
    • 学会等名
      第7回FRP複合構造・橋梁に関するシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] GFRPの繊維方向の引張および圧縮破壊モードにおける限界エネルギー解放率に関する実験的研究2018

    • 著者名/発表者名
      北村勇斗,北根安雄
    • 学会等名
      第7回FRP複合構造・橋梁に関するシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Mechanical behavior of connection of pultruded glass fiber reinforced polymer plates using FRP bolts and adhesive2017

    • 著者名/発表者名
      Phan Viet Nhut, Yukihiro Matsumoto, Kunitaro Hashimoto, Yasuo Kitane
    • 学会等名
      International Conference of Global Network for Innovative Technology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fundamental study on Joint Strength of FRP plates using FRP bolt and Adhesive2017

    • 著者名/発表者名
      Phan Viet Nhut,Yukihiro MATSUMOTO,Kunitaro HASHIMOTO, Yasuo KITANE
    • 学会等名
      第72回土木学会次学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] FRPボルトによるFRP部材の支圧ボルト接合部の耐力評価に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      王超,北根安雄,松本幸大,橋本国太郎
    • 学会等名
      第72回土木学会次学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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