| 研究課題/領域番号 |
19K04578
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分22020:構造工学および地震工学関連
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
橋本 国太郎 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (40467452)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | ガラス繊維強化プラスチック / 部材強度 / 繊維含有率 / 引張強度 / 圧縮強度 / せん断強度 / GFRP / 板要素強度 / 繊維不均一 / 部材強度評価 / FRP |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年，新しい土木材料として軽量，高強度および高耐食性を有するFRP（Fiber Reinforced Polymer）が注目されているが，その部材強度を正確に評価する手法は未だに確立していない．それはFRP断面内に配置されている強化繊維が必ずしも断面内で均等に配置されておらず，偏りが生じているためである．本研究では，その部材強度を的確に評価できる手法を開発することが大きな目的であり，そのために，有限要素解析および載荷実験を実施し，詳細な断面破壊メカニズムなどを検討し，最終的には新しい部材強度評価法（試験方法）の開発を行う．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，強化繊維プラスチックの部材断面内の繊維含有率のばらつきの影響を考慮した部材の強度評価法を開発することを目的としている。対象としてガラス繊維強化プラスチックを用いて製作されたチャンネル部材を用い載荷実験を行った。本実験では，2種類のGFRPと2種類のサイズのチャンネル部材を用いて，クーポン試験片，板要素試験体および部材試験体の引張，圧縮，せん断試験を実施した．その結果，引張および圧縮強度ではクーポン試験および板要素試験の平均強度に対する部材強度の比を明らかにした。せん断試験では，部材寸法によって破壊モードの違いが生じ，クーポン試験のみでは部材強度が予測できな場合もあることがわかった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現在，土木分野では，構造物の劣化が顕著となっており社会問題化している．その中で，高耐久性のある構造材料の開発が進められており，その一つとして，本研究では繊維強化プラスチック材料を用いた構造部材に着目し，その部材強度の評価方法を検討した．本研究成果により，より精度の高い部材強度評価が行うことができ，このような構造部材の適用性が高まることで，より耐久性が高い構造物の開発につながると考えられる．
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