| 研究課題/領域番号 |
15K06199
|
|---|
| 研究機関 | 釧路工業高等専門学校 |
|---|
研究代表者 |
岸 徳光 釧路工業高等専門学校, その他, 校長 (30153076)
|
|---|
| 研究分担者 |
小室 雅人 室蘭工業大学, 工学研究科, 准教授 (10270183)
栗橋 祐介 室蘭工業大学, 工学研究科, 講師 (30414189)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| キーワード | RC梁 / FRPロッド下面埋設曲げ補強 / FRPシート接着曲げ補強 / 耐衝撃問題 / 重錘落下衝撃実験 / 弾塑性衝撃応答解析 |
|---|
| 研究実績の概要 |
これまでの実験結果は、実験時期の関係から、コンクリート強度が異なる等により詳細に比較検討ができていなかった。これを解消するために、補強材としてAFRP材とCFRP材を用い、コンクリート強度、補強材の総軸剛性や梁の曲げ耐力が類似の試験体を作製して、無補強試験体も含めた静載荷実験、重錘落下衝撃実験を実施した。衝撃実験では、300Kg重錘を用いて50cmずつ落下高さを増加させて、終局に至るまで単一載荷実験を行った。その結果、重錘落下衝撃実験結果からは、(1)最大重錘衝撃力/支点反力や最大応答変位/残留変位と入力エネルギーの関係を明らかにすることができた。(2)いずれの場合も補強材の剥離によって終局に至っている。(3)AFRP補強材の剥離は、いずれの場合も斜めひび割れ先端部のピーリング作用によって生じる。(4)シート接着試験体の場合には早期に終局に至り、ロッド下面埋設試験体の場合がシート接着試験体に比較して耐衝撃性に優れていることが明らかになった。この他、CFRP補強材を用いた場合に関する検討も行っている。これらの実験結果は、平成28年度のJCI年次論文集や構造工学論文集に公表している。
数値解析的な検討では、コンクリート要素長を通常の25mm程度にする場合には、下縁に曲げひび割れが発生すると補強効果を発揮しないことが明らかになっている。このことより、要素長を標準要素よりも小さくしてひび割れ分布を実現象に近づけることを試みた。また、支点近傍部境界条件や支点部における摩擦係数考慮の有無等も検討し、要素長が6mm程度でも標準要素長とする場合と類似の結果を得ることを確認した。これらの検討結果の下、AFRPロッド下面埋設補強の場合についての数値解析を行い、ロッド剥離前までは大略適切に評価可能であることを明らかにした。これらの検討結果は、平成29年度JCI年次論文集にも投稿し、受理されている。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
実験研究では、AFRP材とCFRP材を用いた場合に関して、静載荷実験と重錘落下衝撃実験を実施することができた。特に衝撃実験では、落下高さの低いレベルから終局に至るまでを実施している。これにより、補強材毎に対する試験体の耐衝撃性に関する検討や、補強材間での梁の耐衝撃性に関する検討が可能になった。
数値解析的研究では、AFRPロッド下面埋設試験体を用いた重錘落下衝撃応答解析に関して、要素長を小さくしてひび割れ分布を限りなく実現象に近づけて解析する手法をほぼ確立することができたと認識している。
以上より、研究は当初の計画通りに順調に進んでいるものと判断される。
|
| 今後の研究の推進方策 |
昨年度実施した実験結果の体系的な整理と学会への各種論文の投稿を予定している。
また、実験的には、終局を越えたエネルギー入力の場合における補強材の挙動について検討したいと考えている。
数値解析的には、入力エネルギーが大きく補強材が剥離あるいは破断して終局に至る場合に係る解析手法の確立に関する検討を推進し、全ての状態に対して数値解析が可能になるようにし、パラメーターを変化させた数値解析を推進したいと考えている。
以上を総合し、合理的補強設計法の確立に関する検討を行う予定である。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
１）衝撃応答解析用プログラムLSDYNAのリース料499,500円を計上している。支出が平成29年4月になったことにより、残として処理したため。
２）旅費の使用額が予定より少なかったため。
|
| 次年度使用額の使用計画 |
１）衝撃応答解析用プログラムLSDYNAのリース料499,500円は、平成29年4月中に支出処理されるため、平成29年度に支出として報告する。
２）平成29年度の研究発表経費として使用する予定である。
|
