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

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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