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炭素繊維シートの真空含浸接着による溶接接合部の疲労強度向上に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K06538
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
研究機関首都大学東京

研究代表者

中村 一史  首都大学東京, 都市環境科学研究科, 准教授 (70264596)

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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード構造工学・地震工学 / 構造・機能材料 / 維持管理工学 / 補修・補強 / 疲労対策 / CFRP / 溶接継手 / 疲労強度 / 疲労耐久性 / 補強 / 炭素繊維シート / 真空含浸接着
研究成果の概要

既設鋼橋の疲労損傷は,都市部の高架橋で多発しており,その対策が急務となっている.本研究課題は,予防保全型の疲労対策として,真空含浸工法により炭素繊維シートを疲労き裂の発生前の溶接継手部に接着して補修する新工法を提案するものであり,その妥当性,有用性を実験・解析により検証を行ったものである.最終的には,既設鋼橋への実用化を視野に入れ,予防保全型の疲労対策としてCFRP接着による補強設計法を構築することを目指したものである.

研究成果の学術的意義や社会的意義

提案工法は,接着接合を基本としているため,当て板のボルト接合や溶接接合と比べて,母材への孔明けによる欠損や残留応力が生じないこと,母材への影響が極めて小さいことから,疲労対策としては有利であり,本研究の成果から補強効果が示されたため,溶接接合部の種々のディテールへの応用も十分に期待できる.

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

    (19件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 オープンアクセス 6件、 査読あり 4件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] 積層した炭素繊維シートのVaRTM成形・接着による面外ガセット溶接継手の疲労耐久性の向上2020

    • 著者名/発表者名
      タイウィサル,小沢拓弥,譚暢,中村一史,松井孝洋
    • 雑誌名

      日本鋼構造協会,鋼構造論文集

      巻: 27 ページ: 29-41

    • NAID

      130007992303

    • 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] 炭素繊維シートが積層接着された十字溶接継手止端部の応力集中係数の推定2020

    • 著者名/発表者名
      小沢拓弥,タイウィサル,中村一史,松井孝洋
    • 雑誌名

      日本鋼構造協会,鋼構造論文集

      巻: 27 ページ: 89-98

    • NAID

      130007992342

    • 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] Permanent Repair of Fatigue Cracks of Welded Gusset Joints by Externally Bonded Carbon Fiber Sheets Using VARTM Technique2019

    • 著者名/発表者名
      Visal Thay, Takumi Ozawa, Hitoshi Nakamura, Takahiro Matsui
    • 雑誌名

      JSCE, The 13th Symposium on Research and Application of Hybrid and Composite Structures

      巻: 13 ページ: 268-276

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 炭素繊維シートの真空含浸接着による十字溶接継手の疲労強度向上に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      小沢拓弥,タイウィサル,中村一史,松井孝洋
    • 雑誌名

      第13回複合・合成構造の活用に関するシンポジウム,土木学会

      巻: 13 ページ: 277-285

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analytical Study on Permanent Repair of Fatigue Cracks Initiated at Welded Gusset Joints by Externally Bonded Carbon Fiber Sheets2019

    • 著者名/発表者名
      Visal Thay, Takumi Ozawa, Hitoshi Nakamura, Takahiro Matsui
    • 雑誌名

      JSSC, Proc. of Constructional Steel

      巻: 27 ページ: 793-800

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 当て板がエポキシ樹脂で接着された鋼板の接着接合部の疲労強度の評価2018

    • 著者名/発表者名
      タイウィサル,中村一史,林帆,堀井久一
    • 雑誌名

      土木学会論文集A1(構造・地震工学)

      巻: 74 号: 5 ページ: II_56-II_66

    • DOI

      10.2208/jscejseee.74.II_56

    • NAID

      130007381729

    • ISSN
      2185-4653
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 炭素繊維シートの真空含浸接着によるリブ十字溶接継手の補強に関する基礎的研究2018

    • 著者名/発表者名
      小沢拓弥,タイウィサル,中村一史,松井孝洋
    • 雑誌名

      土木学会,第7回FRP複合構造・橋梁に関するシンポジウム

      巻: 第7回 ページ: 96-102

    • 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] 積層した炭素繊維シートのVaRTM成形・接着による面外ガセット溶接継手の疲労耐久性の向上2018

    • 著者名/発表者名
      タイウィサル,小沢拓弥,譚暢,中村一史,松井孝洋
    • 雑誌名

      土木学会,第7回FRP複合構造・橋梁に関するシンポジウム

      巻: 第7回 ページ: 103-109

    • NAID

      130007992303

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 当て板がエポキシ樹脂で接着された鋼板の接着接合部の疲労強度の評価2018

    • 著者名/発表者名
      タイウィサル,中村一史,林帆,堀井久一
    • 雑誌名

      土木学会,土木学会論文集A1(構造・地震工学)

      巻: Vol.73,No.5

    • NAID

      130007381729

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 炭素繊維シートの真空含浸による非荷重伝達型十字溶接継手の補強について2019

    • 著者名/発表者名
      小沢拓弥,タイウィサル,中村一史,松井孝洋
    • 学会等名
      土木学会,年次学術講演会講演概要集,第74回,I-145
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Analytical study on permanent repair of fatigue cracks of welded gusset joints by externally bonded carbon fiber sheets2019

    • 著者名/発表者名
      Visal Thay, Takumi Ozawa, Hitoshi Nakamura, Takahiro Matsui
    • 学会等名
      roc. of the 74th Annual Conference of JSCE, CS2-042
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of static and fatigue strength of adhesively bonded joints between steel plates and patch plates using epoxy resin adhesive2019

    • 著者名/発表者名
      Visal Thay, Hitoshi Nakamura, Hisakazu Horri
    • 学会等名
      12th Pacific Structural Steel Conference (PSSC), Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Strengthening of Cruciform Welded Joints by Externally Bonded Carbon Fiber Sheets Using VARTM Technique2019

    • 著者名/発表者名
      Takumi Ozawa, Visal Thay, Hitoshi Nakamura, Takahiro Matsui, Mutsumi Miyagawa
    • 学会等名
      The Seventh Asia-Pacific Conference on FRP in Structures (APFIS2019), IIFC
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Repair of Fatigue Cracks of Welded Gusset Joints by Externally Bonded Carbon Fiber Sheets Using VARTM Technique2019

    • 著者名/発表者名
      Visal Thay, Takumi Ozawa, Hitoshi Nakamura, Takahiro Matsui
    • 学会等名
      The Seventh Asia-Pacific Conference on FRP in Structures (APFIS2019), IIFC
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of fatigue durability in welded gusset joints by CF sheets using VaRTM technique2018

    • 著者名/発表者名
      V. Thay, C. Tan, H. Nakamura, T. Matsui and F. Lin
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Fibre-Reinforced Polymer (FRP) Composites in Civil Engineering, CICE2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 炭素繊維シートの真空含浸・積層接着による面外ガセット溶接継手の疲労耐久性の向上2018

    • 著者名/発表者名
      タイウィサル,譚暢,中村一史,松井孝洋
    • 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
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 炭素繊維シートの真空含浸接着による面外ガセット溶接継手止端部の応力集中の低減効果2018

    • 著者名/発表者名
      譚暢,タイウィサル,中村一史,松井孝洋
    • 学会等名
      土木学会,第44回関東支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 炭素繊維シートの真空含浸接着による面外ガセット溶接継手の疲労強度向上に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      タイウィサル,譚暢,中村一史,松井孝洋
    • 学会等名
      土木学会,第44回関東支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of static and fatigue strength of adhesively bonded joints2017

    • 著者名/発表者名
      Visal Thay, Hitoshi Nakamura, Hisakazu Horii
    • 学会等名
      土木学会,第72回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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