| 研究概要 |
本研究は,日本道路公団によって試験施工され,その有効性が多方面から検証された結果,高橋脚の標準とされるに至った鋼管・コンクリート複合構造橋脚に着目し,一層の合理化を新材料等の活用により実現しようとするものである.この鋼管・コンクリート複合橋脚は,鉄骨・鉄筋コンクリート構造に分類され,帯鉄筋のかわりにPC鋼より線を螺旋状に巻き立てた複合構造橋脚であり,鋼管を先行して立て込み,それを足場として柱断面コンクリートの施工型枠を移動させ,急速施工を可能とし,PC鋼より線巻き立てによるじん性向上,橋脚柱上下部端での縞付き鋼管による付着向上等の新しい試みが取り入れられた合理的構造である.しかし,主鉄筋およびPC鋼より線が,外側から鋼管に巻き立てるコンクリートを拘束してはいるものの,マスコンクリート打設に伴う温度上昇が,円周方向にコンクリートをひび割れさせ,施工管理上の問題となっている.この問題点を解決するためには,主鉄筋を外側鋼管に置き換えた無筋コンクリート充填2重鋼管構造とするか,外側に材料異方性を最適化した繊維強化プラスチック管(FRP管)を配置し,無筋コンクリートを充填したFRP管-鋼管による2重管構造を提案し,検証するものである
平成15年度においては,極高強度な炭素繊維強化プラスチック材の材料特性ならびにコンクリートおよび鋼材との接着性状に加え,若干剛性は低下する(コンクリートと同程度)ものの安価なガラス繊維強化プラスチック材と鋼材ならびにコンクリートとの付着性状に関して,接着剤の性能,縞状突起などの多様な表面性状に対する付着強度を評価するため,付着試験を行なった.アラミド繊維,ボロン繊維などの他の高強度繊維を用いた繊維強化プラスチック材に対しても文献収集によりその特性を把握し,適用性に関して検討した.次に,外側に巻く鋼管もしくはFRP管は,コンクリート打設時の形枠代わりになるので,部材軸方向での効率的な接合方法についても別途検討した.また,一方向繊維を有する引き抜き成形材を部材軸方向に配置し,一方向繊維シートを連続的に円周方向に巻き立てる工法も有力な施工法と考えられ,特に,円周方向の巻き立てに関しては,機械化施工の環として,フィラメントワインディング法の適用性についても検討した.
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