構造システム挙動を考慮したFRP壁高欄における接合構造の合理化

考虑结构系统行为的FRP墙栏杆接缝结构合理化

• 批准号: 21K14234
• 负责人: 林 厳
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Osaka Metropolitan University (2022)Osaka City University (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 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-21K14234/
• 关键词: 複合材料; 橋梁付属物; 高力ボルト摩擦接合; 高力ボルト引張接合; 耐荷力; 溶融亜鉛めっき

本研究は，橋梁付属物の施工性向上やメンテナンス負荷の低減を実現するため，軽量・高耐食性を有するFRPを壁高欄に適用し，それを廉価化するために，より最適な設計手法の確立を目指すものであり，①接合部のディテールが異種材料を用いた接合構造に及ぼす影響の解明，②塑性加工を施した曲げ鋼部材の力学的挙動の解明，③材料ばらつきと壁高欄システム全体挙動の把握と接合構造の最適化，④長期供用に伴う構造性能の把握およびガイドラインの策定，のこれらの4つの課題を解決することで達成される．2021，2022年度は，異種材料を用いた継手に適した接合構造の基礎的な検討として，高力ボルト摩擦接合GFRP継手のすべり挙動を明らかにするために，GFRP部材の表面処理やリラクセーションによるボルト軸力低下を想定した導入ボルト軸力などを構造パラメータとした継手の引張実験を行った．その結果，亜鉛めっき処理後にりん酸塩処理のよる素地調整を行った連結板と，耐候性向上のためのフッ素樹脂塗装したGFRP部材の組み合わせが最もすべり耐力が高くなることを明らかした．また，高力ボルト摩擦接合の長期供用の際に重要となる長期リラクセーション特性を実験的に検討し，製作ロットの違い，表面処理処理，導入ボルト軸力などの構造パラメータの違いは，軸力低下へ及ぼす影響が小さいこと，約2年間で20%程度ボルト軸力が低下することを明らかした．さらには，壁高欄基部の継手構造を検討するため，L型鋼部材の耐荷力と，長孔内ボルト配置による継手性能を評価するため，FE解析による検討を行い，L型の曲げ加工半径が耐荷力に及ぼす影響はすくなく，現状の設計は，安全側であることを示した

This study は, bridge pay is の construction up や メ ン テ ナ ン ス の low load reduction を be presently す る た め, 軽 quantity, high resistance to predatory を す る FRP を wall, the applicable し gaolan に そ れ を inexpensive 価 change す る た め に, よ り optimum な design gimmick の establish を refers す も の で あ り, 1) joints の デ ィ テ ー ル が を dissimilar materials with い た に joint structure and ぼ す affect の interpret, (2) the plastic processing を shi し た げ steel の mechanics of material piece of 挙 の interpret, (3) material ば ら つ き と wall gaolan シ ス テ ム dynamic の grasp all the 挙 と の joint structure optimization, (4) for a long time for using に with う structure performance の grasp お よ び ガ イ ド ラ イ ン の draw up, <s:1> とで れら れら れら 4 を を project を resolution する とで とで achievement される. 2021202 annual は を dissimilar materials with い た 継 hand に optimum し た の joint structure based な beg と 検 し て, colliers ボ ル ト friction bonding GFRP 継 hand の す べ り 挙 dynamic を Ming ら か に す る た め に, GFRP material department is の surface 処 Richard や リ ラ ク セ ー シ ョ ン に よ る ボ ル ト low axial force を scenarios し た import ボ ル ト axial force な ど を tectonic パ ラ メ ー タ と し た 継 hand の extension and be 験 を line っ た. そ の results, lead 亜 め っ き 処 reason after に り ん acid salt 処 Richard の よ る element to adjust the line を っ た connecting plate と, weatherability upward の た め の フ ッ element resin coating し た GFRP み の group of materials or わ せ が most も す べ り high endurance が く な る こ と を Ming ら か し た. ま た, colliers ボ ル ト friction joint の long-term for the event with の に important と な る long-term リ ラ ク セ ー シ ョ ン features を be 験 of に 検 for し, making ロ ッ ト の violations い, surface 処 処 principle, import ボ ル ト axial force な ど の tectonic パ ラ メ ー タ の violations い は, low axial force へ and ぼ す が small effect さ い こ と, For approximately two years, で20% of the degree ボ ボ ト ト axial force が is low する とを とを is bright ら た た. Gaolan さ ら に は, wall base の 継 hand structure を beg す 検 る た め, L shape of material の と load resistance force, long hole ボ ル ト configuration に よ る 継 hand を performance evaluation 価 す る た め, FE analytic に よ る 検 for line を い, L の radius of curved げ processing が に load resistance force and ぼ す influence は す く な く, status quo の は design, safe side で あ る こ と を shown し た

项目成果

断面観察による高力ボルト摩擦接合GFRP継手の表面塗装がすべり耐力に及ぼす影響評価

通过截面观察评估表面涂层对高强螺栓摩擦焊接GFRP接头滑动强度的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 関本;林;山口;久保;酒井;青木
• 通讯作者: 青木

GFRP摩擦接合における高力ボルトのリラクセーション特性

GFRP摩擦焊高强螺栓松弛特性

• 发表时间: 2022
• 作者: 青木;山口;久保;林;酒井;関本
• 通讯作者: 関本

溶融亜鉛めっき高力ボルト摩擦接合GFRP継手の表面処理がすべり挙動に及ぼす影響

表面处理对热镀锌高强螺栓摩擦焊接GFRP节点滑动性能的影响

• 发表时间: 2023
• 期刊: 土木学会論文集
• 作者: 髙舘 祐貴;喜々津 仁密;奥田 泰雄;髙舘祐貴，喜々津仁密，奥田泰雄;髙舘祐貴，喜々津仁密，奥田泰雄;中島晃司，河井克之;吉田英昭，中島晃司，河井克之;関本将貴，林厳，山口隆司，久保圭吾，酒井圭一，青木海
• 通讯作者: 関本将貴，林厳，山口隆司，久保圭吾，酒井圭一，青木海

Slipping Behavior and Relaxation Characteristics of Thin-Walled GFRP High-Strength Bolted Friction Joints for Sound Barriers on Bridge Viaducts

桥梁高架桥声屏障薄壁GFRP高强螺栓摩擦接头滑移行为及松弛特性

• DOI: 10.2749/nanjing.2022.0490
• 发表时间: 2022
• 期刊: IABSE Congress Nanjing 2022
• 作者: Sekimoto Masaki;Hayashi Gen;Yamaguchi Takashi;Sakai Keiichi;Aoki Kai;Kubo Keigo
• 通讯作者: Kubo Keigo

高力ボルト摩擦接合GFRP継手の表面処理がすべり耐力に及ぼす影響

表面处理对高强螺栓摩擦焊接GFRP节点滑动强度的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Sekimoto Masaki;Hayashi Gen;Yamaguchi Takashi;Sakai Keiichi;Aoki Kai;Kubo Keigo;酒井圭一，久保圭吾，青木海，林厳，山口隆司，関本将貴;基部のボルト配置がGFRP壁高欄基部の構造性能に及ぼす影響;関本将貴，林厳，山口隆司，久保圭吾，酒井圭一，青木海
• 通讯作者: 関本将貴，林厳，山口隆司，久保圭吾，酒井圭一，青木海