| 研究課題/領域番号 |
21K04238
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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 | 東京都立大学 |
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研究代表者 |
中村 一史 東京都立大学, 都市環境科学研究科, 准教授 (70264596)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| 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 / FRP部材 / 鋼構造物 / 接着接合 / 耐久性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，軽量で，耐久性にも優れるFRPを用いた，既設鋼構造物の補修・補強方法を提案するものである．炭素繊維，ガラス繊維からなる未硬化の強化材を施工現場に持ち込み，VaRTM（真空含浸工法）と呼ばれる成形技術で，強化材に樹脂を含浸・接着することで，FRP部材の高度利用による既設鋼構造物の補修・補強技術の開発を目的としている．本研究では，(1)鋼部材との接着接合部の強度，耐久性，(2)補修・補強に必要なFRP部材の積層構成・断面剛性を実験的・解析的に検討し，接着接合，FRP部材の設計法を提案する．次に，(3)補修・補強を必要とする，鋼部材の部分・縮小模型を用いて，提案する工法の効果を検証する．
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| 研究成果の概要 |
社会基盤構造物の効率的な維持管理が求められている中で，本研究は，軽量で，耐久性にも優れるFRPを用いた，既設鋼構造物の補修・補強方法を提案するものである．未硬化の強化繊維を施工現場に持ち込み，VaRTM（真空含浸工法）と呼ばれる成形技術で，強化繊維に樹脂を含浸・接着することで，FRP部材の高度利用による既設鋼構造物の補修・補強技術の開発を目的としている．本研究では，(1)鋼部材との接着接合部の強度，耐久性を検討するとともに，(2)FRP部材の積層構成・断面剛性を実験的・解析的に検討して，補修・補強が必要とされる鋼部材に対して，効率的な接着接合，FRP部材の適切な積層構成・配置を示した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
FRP部材を用いた接着工法は，孔明け等が不要で，施工が簡便であるため，種々の既設鋼構造物の補修・補強に適用できると考えられるが，接着接合部のはく離や長期耐久性に対する懸念やFRPの効果的な配置が課題であった．本研究の成果より，複合応力を考慮した接着強度，接着接合部のクリープ特性，疲労耐久性が定量的に示されたこと，また，補修・補強が必要な鋼部材に対するFRP部材の積層・断面構成の配置の考え方が示されたことから，FRP部材の高度利用とその普及に貢献するものと考えている．
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