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破壊エネルギー等価の概念を用いた各種FRP補強RC部材の衝撃応答解析手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K06527
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関室蘭工業大学

研究代表者

小室 雅人  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (10270183)

研究分担者 栗橋 祐介  金沢大学, 理工学研究域, 准教授 (30414189)
岸 徳光  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 特任教授 (30153076)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワードFRP補強 / 偶発(衝撃)作用 / RC部材 / 数値解析 / 破壊エネルギー / 破壊形式 / 衝撃荷重載荷実験 / 破壊エネルギ-
研究成果の概要

偶発作用時における新素材繊維(FRP)材料を用いて補強された鉄筋コンクリート(RC)部材の衝撃挙動特性および終局状態を適切に評価可能な解析手法の確立を目的として,アラミド繊維材料などによって補強されたRCはりを対象に,破壊エネルギー等価の概念を利用した三次元非線形動的応答解析を実施し,実験結果との比較によってその適用性を検討した。その結果,コンクリートの要素長を6mm程度まで小さくすることによって,はりの変形状況や補強材のひずみ分布など実験結果をほぼ適切に再現可能であり,偶発作用を受けるFRP補強部材の評価手法として十分に適用可能であることを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,偶発作用に対する既設RC部材の耐衝撃性向上策の一つとして新素材繊維(FRP)材料に着目し,RCはりを対象とした衝撃荷重載荷実験を実施するとともに,実験結果を適切に評価可能な解析手法の開発を行った。RCはりをFRP材料で補強することによって,耐衝撃性能が大きく向上することを実験的に確認するとともに,その挙動を適切に再現可能な解析手法を提案した。本研究成果は,RCはりのみではなく,2次元(RC床板など)部材や3次元構造(落石覆道など)への適用が可能となり,より安全で安心なインフラ整備の構築に大きく貢献するものである。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (26件) (うち査読あり 18件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 8件)

  • [雑誌論文] 静的に曲げ圧壊型で終局に至るAFRPシート接着曲げ補強RC梁の一定繰り返し衝撃荷重載荷実験2020

    • 著者名/発表者名
      瓦井 智貴,小室 雅人,岸 徳光,三上 浩,田野 順也
    • 雑誌名

      構造工学論文集 A

      巻: 66A 号: 0 ページ: 1059-1068

    • DOI

      10.11532/structcivil.66A.1059

    • NAID

      130007830335

    • ISSN
      1881-820X
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 衝撃荷重載荷時のFRPシート曲げ補強RC梁に関する数値解析 ーコンクリート構成則の適用性検討ー2020

    • 著者名/発表者名
      瓦井 智貴,小室 雅人,岸 徳光
    • 雑誌名

      構造工学論文集 A

      巻: 66A 号: 0 ページ: 1004-1015

    • DOI

      10.11532/structcivil.66A.1004

    • NAID

      130007830350

    • ISSN
      1881-820X
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 一定の衝撃荷重が繰り返し作用するAFRPシート下面接着曲げ補強RC梁に関する数値シミュレーション2020

    • 著者名/発表者名
      瓦井 智貴,小室 雅人,岸 徳光,石橋 和也
    • 雑誌名

      土木学会北海道支部論文報告集

      巻: 76

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 目付量 280g/m2 AFRPシート曲げ補強RC梁の繰り返し衝撃荷重載荷実験2020

    • 著者名/発表者名
      田野 順也,小室 雅人,岸 徳光,瓦井 智貴,三上 浩
    • 雑誌名

      土木学会北海道支部論文報告集

      巻: 76

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 静的に曲げ圧壊で終局に至るAFRPシート接着曲げ補強RC梁の繰り返し衝撃荷重載荷実験2019

    • 著者名/発表者名
      田野 順也,岸 徳光,小室 雅人,三上 浩
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 41(2) ページ: 685-690

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental study on dynamic behaviors of flexural strengthened RC beams with AFRP sheet having 1660 g/m2 mass under consecutive impact loading2019

    • 著者名/発表者名
      Le Huy, S., Komuro, M., Kishi, N., and Kawarai, T.
    • 雑誌名

      16th East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering & Construction (EASEC16)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Consecutive falling-weight impact loading for flexural strengthened RC beams with AFRP sheet2019

    • 著者名/発表者名
      Kishi, N., Komuro, M., Kawarai, T., and Mikami, H
    • 雑誌名

      Proceedings of the 7th International Colloquium on Performance, Protection and Strengthening of Structures Under Extreme Loading and Events (PROTECT2019)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elasto-plastic impact response analysis of RC beams flexurally strengthened with externally bonded FRP sheet2019

    • 著者名/発表者名
      Kawarai, T, Komuro, M., Kishi, N. and Mikami, H.
    • 雑誌名

      The 14th International Symposium on Fiber-Reinforced Polymer Reinforcement for Concrete Structure

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impact test of RC beams flexurally strengthened with AFRP sheet varying sheet volume2019

    • 著者名/発表者名
      Kishi, N., Komuro, M., Kawarai, T., and Mikami, H.
    • 雑誌名

      The 14th International Symposium on Fiber-Reinforced Polymer Reinforcement for Concrete Structure

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 衝撃荷重を受けるAFRPシート接着曲げ補強RC梁の破壊形式に関する一検討2019

    • 著者名/発表者名
      三上 浩,小室 雅人,岸 徳光,瓦井 智貴
    • 雑誌名

      第12回 構造物の衝撃問題に関するシンポジウム論文集

      巻: 12

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 衝撃荷重載荷時におけるAFRPシート接着曲げ補強RC梁の破壊形式に関する実験的検討2019

    • 著者名/発表者名
      瓦井智貴,小室雅人,岸徳光,三上浩,Le Huy Sinh
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: 65A ページ: 901-911

    • NAID

      130007791300

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 繰り返し衝撃荷重載荷時におけるAFRPシート接着曲げ補強RC梁の耐衝撃挙動に関する実験的検討2019

    • 著者名/発表者名
      岸徳光,小室雅人,瓦井智貴,三上浩
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: 65A ページ: 964-974

    • NAID

      130007791241

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 目付量415g/m2 AFRPシート曲げ補強RC梁の繰り返し衝撃荷重載荷実験2019

    • 著者名/発表者名
      田野順也,岸徳光,小室雅人,瓦井智貴,Le Huy Sinh,三上浩
    • 雑誌名

      平成30年度土木学会北海道支部論文報告集

      巻: 75

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 目付415g/m2 AFRPシート下面接着曲げ補強RC梁の繰り返し衝撃荷重載荷時の衝撃応答解析2019

    • 著者名/発表者名
      瓦井智貴,小室雅人,岸徳光,田口将大
    • 雑誌名

      平成30年度土木学会北海道支部論文報告集

      巻: 75

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] AFRPシート下面接着曲げ補強RC梁の衝撃応答解析2018

    • 著者名/発表者名
      瓦井智貴, 小室雅人, 岸徳光, 栗橋祐介
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 40 ページ: 715-720

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Simulation of AFRP Rod NSM RC Beams under Falling-weight Impact Loading2018

    • 著者名/発表者名
      Komuro, M., Kurihashi, Y., Kawarai, T., Kishi, N.
    • 雑誌名

      ACI Special Publication

      巻: 327

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] AFRPロッド下面埋設補強RC梁に関する衝撃応答解析手法の妥当性検討2018

    • 著者名/発表者名
      KOMURO Masato, KAWARAI Tomoki, KISHI Norimitsu, KURIHASHI Yusuke
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学)

      巻: 74 号: 2 ページ: I_315-I_326

    • DOI

      10.2208/jscejam.74.I_315

    • NAID

      130007584648

    • ISSN
      2185-4661
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Falling-weight impact test of FRP rods NSM RC beams2018

    • 著者名/発表者名
      Kishi, N., Komuro, M., and Mikami, H.
    • 雑誌名

      5th International Conference on Protective Structures

      巻: 5 ページ: 61-67

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impact response analysis of RC beams strengthened with NSM-AFRP rods2018

    • 著者名/発表者名
      Kawarai, T., Komuro, M., Kishi, N., and Kurihashi, Y.
    • 雑誌名

      5th International Conference on Protective Structures

      巻: 5 ページ: 102-107

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An effect of mesh size in FE analysis on impact response behaviour of flexurally reinforced RC beams with FRP material sheet2018

    • 著者名/発表者名
      Komuro, M., Kishi, K., Kawarai, T. and Mikami, H.
    • 雑誌名

      7th International Conference on Protection of Structures Against Hazards (PSH2018)

      巻: 7 ページ: 303-312

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Falling-weight impact tests of RC beams flexurally reinforced with CFRP sheet2018

    • 著者名/発表者名
      Kishi, N., Komuro, M., and Mikami, H.
    • 雑誌名

      7th International Conference on Protection of Structures Against Hazards (PSH2018)

      巻: 7 ページ: 157-164

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] AFRPロッドで曲げ補強したRC梁の衝撃応答解析2018

    • 著者名/発表者名
      瓦井智貴,小室雅人,岸徳光,栗橋祐介
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 40

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 引張破壊エネルギー等価の概念を適用したAFRPシート下面接着曲げ補強RC梁の衝撃応答解析2018

    • 著者名/発表者名
      瓦井智貴,小室雅人,栗橋祐介,岸徳光
    • 雑誌名

      土木学会北海道支部論文報告集

      巻: 74

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] AFRPロッドで下面埋設曲げ補強したRC梁の衝撃応答解析2018

    • 著者名/発表者名
      小室雅人,瓦井智貴,栗橋祐介,岸徳光
    • 雑誌名

      土木学会北海道支部論文報告集

      巻: 74

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Dynamic response analysis for RC beams strengthened with Near-Surface Mounted AFRP rods2018

    • 著者名/発表者名
      Kawarai, T. and Komuro, M.
    • 雑誌名

      Joint Seminar on Environmental Science and Disaster Mitigation Research 2018

      巻: - ページ: 81-82

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] AFRPロッドで曲げ補強したRC梁の衝撃応答解析2017

    • 著者名/発表者名
      瓦井智貴,岸徳光,小室雅人,栗橋祐介
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 39 ページ: 583-588

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] AFRPシート接着曲げ補強RC梁の衝撃応答解析における構成則に関する一検討2019

    • 著者名/発表者名
      瓦井 智貴,小室 雅人,岸 徳光,三上 浩
    • 学会等名
      土木学会第74回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 補強量を変化させたAFRPシート下面接着曲げ補強RC梁の重錘落下衝撃実験2019

    • 著者名/発表者名
      田野 順也,小室 雅人,岸 徳光,三上 浩
    • 学会等名
      土木学会第74回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Experimental study on dynamic behaviors of flexural strengthened RC beams with AFRP sheet having 1660 g/m2 mass under consecutive impact loading2019

    • 著者名/発表者名
      Le Huy, S., Komuro, M., Kishi, N., and Kawarai, T.
    • 学会等名
      16th East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering & Construction
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Consecutive falling-weight impact loading for flexural strengthened RC beams with AFRP sheet2019

    • 著者名/発表者名
      Kishi, N., Komuro, M., Kawarai, T., and Mikami, H
    • 学会等名
      Proceedings of the 7th International Colloquium on Performance, Protection and Strengthening of Structures Under Extreme Loading and Events (PROTECT2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Elasto-plastic impact response analysis of RC beams flexurally strengthened with externally bonded FRP sheet2019

    • 著者名/発表者名
      Kawarai, T, Komuro, M., Kishi, N. and Mikami, H.
    • 学会等名
      The 14th International Symposium on Fiber-Reinforced Polymer Reinforcement for Concrete Structure
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Impact test of RC beams flexurally strengthened with AFRP sheet varying sheet volume2019

    • 著者名/発表者名
      Kishi, N., Komuro, M., Kawarai, T., and Mikami, H.
    • 学会等名
      The 14th International Symposium on Fiber-Reinforced Polymer Reinforcement for Concrete Structure
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 繰り返し衝撃を受けるAFRPシート曲げ補強RC梁の衝撃応答解析2019

    • 著者名/発表者名
      瓦井智貴
    • 学会等名
      第22回応用力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Falling-weight impact test of FRP rods NSM RC beams2018

    • 著者名/発表者名
      Kishi, N.
    • 学会等名
      5th International Conference on Protective Structures
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Impact response analysis of RC beams strengthened with NSM-AFRP rods2018

    • 著者名/発表者名
      Kawarai, T.
    • 学会等名
      5th International Conference on Protective Structures
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An effect of mesh size in FE analysis on impact response behaviour of flexurally reinforced RC beams with FRP material sheet2018

    • 著者名/発表者名
      Komuro, M.
    • 学会等名
      7th International Conference on Protection of Structures Against Hazards (PSH2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Falling-weight impact tests of RC beams flexurally reinforced with CFRP sheet2018

    • 著者名/発表者名
      Kishi, N.
    • 学会等名
      7th International Conference on Protection of Structures Against Hazards (PSH2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] AFRPロッド下面埋設補強RC梁に関する衝撃応答解析手法の妥当性検討2018

    • 著者名/発表者名
      瓦井智貴
    • 学会等名
      第21回応用力学シンポジウムプログラム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] AFRPシートを用いて下面接着曲げ補強を施したRC梁の衝撃応答解析2018

    • 著者名/発表者名
      瓦井智貴
    • 学会等名
      土木学会第73回年次学術講演会講演概要集
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] AFRPロッドを用いて下面埋設曲げ補強を施したRC梁の衝撃応答解析2018

    • 著者名/発表者名
      小室雅人
    • 学会等名
      土木学会第73回年次学術講演会講演概要集
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] CFRPロッドを下面埋設したRC梁の耐衝撃挙動に関する数値解析的検討2017

    • 著者名/発表者名
      瓦井智貴
    • 学会等名
      土木学会第72回年次学術講演会講演概要集
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical simulation of AFRP rod NSM RC beams under falling-weight impact loading2017

    • 著者名/発表者名
      Komuro, M.
    • 学会等名
      13th International Symposium on Fiber-Reinforced Polymer Reinforcement for Concrete Structures (FRPRCS-13)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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