| 研究課題/領域番号 |
07555316
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
金原 勲 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50011101)
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| 研究分担者 |
大澤 勇 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (00143389)
鈴木 敏夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (20010895)
影山 和郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (50214276)
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| キーワード | 炭素繊維 / AE法 / 相関はく離 / 破壊靱性 / 補強効果 / 接着界面 / 構造モデル / 強度低下 |
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| 研究概要 |
炭素繊維複合材料による損傷を受けた構造の補強効果を定量的に明らかにし、リハビリテーションを補強システムとして確立するための実証的研究を行っている。昨年度は、損傷として最も厳しい条件であるき裂状欠陥を想定し、片側切欠き曲げ試験片の切欠き側を繊維複合材料で補強した部材の弾性解析を行い、き裂による強度低下に対する補強の効果、はく離の影響等に関する破壊力学的モデルを構築し、補強効果の定量化を目的とした試験体の設計および試験条件の設計を行った。
本年度は、リハビリテーションを補強と補修という二つの観点からとらえ、現場で用いられる炭素繊維シートの接着工法によるコンクリート補強はりの曲げ強度試験、片側切り欠きコンクリート補強はりの破壊靱性試験を行い、補強シートの積層数および種類による破壊過程の相違を実験的に明らかにした。この結果、最終破壊状態における荷重は補強・補修のいずれの場合にも差異はほとんどないが、見掛けの破壊靱性をコンクリート単体の破壊靱性で割り無次元化した補強効果を考えると、補強種類による差異が認められた。破壊靱性を評価するに際してはアコースチックエミッション(AE)開始荷重を用いることにより、補強効果が合理的に判定できることがわかった。また、AEモーメントテンソル解析によりコンクリートに生じる引張りき裂とせん断き裂を識別でき、実測結果とも合致することが示された。また、片側切り欠きコンクリート補強はりを対象に、光フアイバを用いたスマート構造化を試み、変形と破壊の進行をOTDRを用いてモニタリングし、き裂の進展とはく離にほぼ対応すると思われる挙動を検出することができた。
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