Investigation on the relationship between visual inspection results and remaining performance of existing civil FRP structures

既有民用FRP结构目视检查结果与剩余性能关系研究

• 批准号: 21H01419
• 负责人: 北根 安雄
• 金额: $ 5.91万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01419/
• 关键词: FRP; 劣化; 残存性能; 外観評価; 非破壊試験

令和4年度は，約20年間暴露されたFRP歩道橋の床版および角パイプを対象部材とし，それらの外観評価，非破壊試験（打音検査，超音波探傷試験，透水試験など）を実施し，外観の劣化レベルと，非破壊検査結果との比較を行った．また，それらの部材から材料試験用のクーポンを切り出し，初期の材料物性値からの変化率を同定した．床版材料の引張試験は，0度方向（引抜方向）以外に，45度や90度方向も実施した．また，樹脂の化学変化を赤外線分光法にて調査し，SEM観察も実施した．それらの結果から，外観の変状レベルとの残存性能との対応関係を検討した．床版材料の引張試験の結果から，床版の暴露面および下面ともに，0度方向の弾性率の変化は大きくなく，強度については，暴露面よりも下面の低下率が大きくなった．これは，紫外線の影響よりも水分の影響が大きいことを示している．また，90度方向では，弾性率の変化は大きくなかったが，暴露面・下面ともに強度の低下が大きく，特に暴露面において約40%程度の強度低下であった．45度引張によるせん断方向については，弾性率の変化はやはり大きくなかったが，強度低下が認められ，暴露面において約30%の低下であった．角パイプの引張試験の結果から，暴露面・下面ともに弾性率の低下がみられ，暴露面では最大約20%，下面では最大15%の低下がみられた．また強度では，暴露面で最大57%，下面では最大35%の低下がみられた．非破壊検査の打音での評価は，人間の聴覚で，暴露なしと暴露ありの違いは聞き分けられるが，データとして定量的に評価できるまでには至らなかった．樹脂の化学変化を赤外線分光法により調査した結果，樹脂の化学変化を明確にとらえることができなかった．超音波伝播速度については，0度方向の引張強度の低下傾向と関係性が見られるため，今後詳細な検討を行う予定である．

In 2004 and 2005, the FRP track bridge was exposed to radiation for about 20 years, and the target materials were evaluated externally. Non-destructive tests (acoustic test, ultrasonic test, water penetration test) were carried out, and the results of external deterioration and non-destructive tests were compared. The initial material properties and transformation rates are constant. Bed version of the material tension test, 0 degrees direction (lead direction), 45 degrees and 90 degrees direction. The chemical composition of the resin was investigated by infrared spectroscopy and SEM. The results of the test are discussed in detail. The results of the tensile test of the bed plate material show that the exposed surface of the bed plate is below the surface, the change of the property rate in the direction of 0 degrees is large, the intensity is large, and the exposed surface is below the surface. The influence of ultraviolet rays on moisture is very high. 90 ° direction, the change of the property ratio is large, the intensity of the exposed surface is low, the intensity of the exposed surface is low, about 40% of the intensity of the exposed surface is low, about 30% of the intensity of the exposed surface is low, about 45 ° extension direction, the change of the property ratio is large, the intensity of the exposed surface is low. The results of the angle test show that the exposure surface, the lower surface and the lower surface are lower than each other, and the exposure surface is closest to 20%, and the lower surface is maximum to 15%. The maximum intensity of exposure is 57%, and the maximum intensity of exposure is 35%. Non-destructive investigation and sound evaluation, human interaction, exposure, exposure, violation of the right to hear, and quantitative evaluation. The chemical transformation of resin was investigated by infrared spectroscopy. Ultrasonic propagation velocity, tensile strength and tendency to decrease in the direction of 0 degrees are discussed in detail.

项目成果

材料試験及び非破壊検査による約20年間暴露されたGFRP引抜成形材の残存性能評価

通过材料测试和无损检测评估暴露约 20 年的 GFRP 拉挤成型材料的残余性能

• 发表时间: 2021
• 作者: ITO Yuya;KURIMA Jun;GOTO Hiroyuki;SAWADA Sumio;辰田翔太，北根安雄，日比英輝，佐藤顕彦，五井良直，杉浦邦征，西崎到
• 通讯作者: 辰田翔太，北根安雄，日比英輝，佐藤顕彦，五井良直，杉浦邦征，西崎到

ハンドレイアップ成形GFRPの疲労損傷が 構造部材の残存剛性に与える影響

手糊成型GFRP疲劳损伤对结构构件残余刚度的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 村上勝久;山田洋一;根尾陽一郎;鷹尾祥典;佐々木正洋;三村秀典;長尾昌善;佐藤 顕彦，北根 安雄，杉浦 邦征，日比 英輝，五井 良直
• 通讯作者: 佐藤 顕彦，北根 安雄，杉浦 邦征，日比 英輝，五井 良直

Study on Evaluation of Residual Performance of GFRP Pultrusion Molded Materials with Long-term Exposure by Ultrasonic Testing

超声波检测评价长期暴露的GFRP拉挤成型材料残余性能的研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Shota Tatsuta;Yasuo Kitane;Hideki Hibi;Kunitomo Sugiura
• 通讯作者: Kunitomo Sugiura

FATIGUE STRENGTH AND STIFFNESS DEGRADATION OF HAND LAY-UP GFRP

手糊式 GFRP 的疲劳强度和刚度退化

• DOI: 10.2208/jscejseee.78.5_ii_54
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. A1 (Structural Engineering & Earthquake Engineering (SE/EE))
• 作者: Yamane Tatsuro;Chun Pang-jo;Honda Riki;佐藤 顕彦，北根 安雄，日比 英輝，五井 良直，杉浦 邦征
• 通讯作者: 佐藤 顕彦，北根 安雄，日比 英輝，五井 良直，杉浦 邦征

約20年間暴露されたGFRP引抜成形角パイプの 曲げ耐荷力実験

暴露约20年的GFRP拉挤方管弯曲承载能力实验

• 发表时间: 2022
• 作者: ショーバック ジェイコブ英輔;栗間 淳;後藤 浩之;三上 武子;吉田 望;澤田 純男;Hiroaki Sukegawa;辰田 翔太，北根 安雄，日比 英輝，佐藤 顕彦，杉浦 邦征，西﨑 到
• 通讯作者: 辰田 翔太，北根 安雄，日比 英輝，佐藤 顕彦，杉浦 邦征，西﨑 到