透明なGFRPシートの応力状態の可視化手法の開発
本研究では，開発したGFRPシートが力を受けることによって透明な状態から白濁化する現象に着目し，シートの応力状態を可視化する手法について検討した。GFRPシートの引張試験と付着試験を実施し，引張試験では引張力に応じて緯糸が白濁化すること，また，付着試験においては，はく離前は経糸が白濁化し，はく離後に緯糸が白濁化することが明らかになった。モデル検証試験から経糸もしくは緯糸の白濁化は，繊維と直交する方向に引張応力が作用することで発生した繊維束内の内部損傷（き裂）による現象と推定された。デジタル画像解析によって，GFRPシートの白濁化面積から「白濁化率」を算出し，白濁化率とひずみには高い相関関係があ...
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| Published in | コンクリート工学論文集 Vol. 36; pp. 49 - 60 |
|---|---|
| Main Authors | , , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Japanese |
| Published |
公益社団法人 日本コンクリート工学会
2025
|
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 1340-4733 2186-2745 |
| DOI | 10.3151/crt.36.49 |
Cover
| Abstract | 本研究では，開発したGFRPシートが力を受けることによって透明な状態から白濁化する現象に着目し，シートの応力状態を可視化する手法について検討した。GFRPシートの引張試験と付着試験を実施し，引張試験では引張力に応じて緯糸が白濁化すること，また，付着試験においては，はく離前は経糸が白濁化し，はく離後に緯糸が白濁化することが明らかになった。モデル検証試験から経糸もしくは緯糸の白濁化は，繊維と直交する方向に引張応力が作用することで発生した繊維束内の内部損傷（き裂）による現象と推定された。デジタル画像解析によって，GFRPシートの白濁化面積から「白濁化率」を算出し，白濁化率とひずみには高い相関関係があることを示した。 |
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| AbstractList | 本研究では，開発したGFRPシートが力を受けることによって透明な状態から白濁化する現象に着目し，シートの応力状態を可視化する手法について検討した。GFRPシートの引張試験と付着試験を実施し，引張試験では引張力に応じて緯糸が白濁化すること，また，付着試験においては，はく離前は経糸が白濁化し，はく離後に緯糸が白濁化することが明らかになった。モデル検証試験から経糸もしくは緯糸の白濁化は，繊維と直交する方向に引張応力が作用することで発生した繊維束内の内部損傷（き裂）による現象と推定された。デジタル画像解析によって，GFRPシートの白濁化面積から「白濁化率」を算出し，白濁化率とひずみには高い相関関係があることを示した。 |
| Author | 李 権哲 後藤 慶次 佐藤 靖彦 山上 大智 尾崎 允彦 |
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| Copyright | 2025 公益社団法人 日本コンクリート工学会 |
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| References | 1) 野々村佳哲，内藤勲，島多昭典，川村浩二，村中智幸，渡辺淳：連続繊維シート接着による橋脚耐震補強工の変状調査，寒地土木研究所月報，No736，pp.2-12，2014.9 3) 金光寿一，栁内睦人，三星智典，黒古剛司：サーモグラフィー法及び打音法を利用した炭素繊維シート補強コンクリートの剝離検知手法，コンクリート工学年次論文集，Vol.23，No.1，pp.625-630，2001.6 11) 小林憲治，日野伸一，Basem Abdullah，佐々部宏：ガラス繊維シートの片面貼付によるRCはりの曲げ補強効果，コンクリート工学年次論文集，Vol.29，No.3，pp.1483-1488，2007.7 2) 金光寿一，柳内睦人：打撃法による炭素繊維シート補強コンクリートの剥離評価，コンクリート工学年次論文集，Vol.22，No.1，pp.379-384，2000.6 7) 宮下剛，松本大樹，秀熊佑哉，小林朗：鋼部材の補修・補強と状態把握を可能とするCFRPストランドセンサの基礎研究，構造工学論文集，Vo.62A，pp.537-548，2016.3 15) 佐藤靖彦，浅野靖幸，上田多門：炭素繊維シートの付着機構に関する基礎的研究，土木学会論文集，No.648/V-47，pp.71-87，2000.5 19) 藤原庄一，平井恒夫，大槻茂寿：FRPの曲り(knee）現象について，日本機械学会論文集（第1部），39巻，325号，pp.2667-2676，1973.9 18) 藤原庄一，平井恒夫，大槻茂寿，山本光男：FRPの引張強さについて，日本機械学会誌，第77巻，第663号，pp.154-161，1974.2 17) 出雲健司，佐伯昇，大沼博志：連続繊維シートとコンクリート付着強さの算定，土木学会論文集，No.641/V-46，pp.167-178，2000.2 8) 立石晶洋，金海鉦，立神久雄，萩原直樹：炭素繊維プレート緊張材を用いたPC鋼材破断によるPC桁の変状モニタリングに関する研究，コンクリート工学年次論文集，Vol.39，No.2，pp.1273-1278，2017.6 16) 金久保利之，中場和正，吉田智基，吉澤弘之：連続繊維シートとコンクリートの局所付着応力-すべり量関係の提案，コンクリート工学論文集，第12巻第1号，pp.33-42，2001.1 10) 小林朗：既設コンクリート部材に対する接着型FRP補強材の研究開発動向，土木学会論文集A1(構造･地震工学)，Vol.77，No.5，pp. Ⅱ_9-Ⅱ_24，2021.5 6) 岩波光保，松本充生，冨田芳男，大即信明：非破壊試験法による連続繊維シート補強コンクリートの破壊進展過程の評価，コンクリート工学年次論文報告集，Vol.20，No.1，pp.155-160，1998.6 13) 後藤慶次，山上大智，佐藤靖彦：GFRPシートの付着性状と可視性に関する基礎研究，コンクリート工学年次論文集，Vol.45，No.2，pp.859-864，2023.7 4) 三井雅一，福澤公夫，沼尾達弥：赤外線サーモグラフィ法を用いたFRPシート・コンクリート間の欠陥検出，土木学会論文集，No.655/V-48，pp.107-117，2000.8 5) 相良健一，魚本建人：炭素繊維シートで補修・補強されたRC構造物の欠陥の検知について，コンクリート工学年次論文報告集，Vol.18，No.1，pp.1203-1208，1996.6 9) Ninel, A，Murat, T. H.，Sena, T.: Monitoring Fracture Processes of CFRP-Strengthened RC Beam by Acoustic Emission, Journal of infrastructure systems, Vol.23, No.1, pp. B4016002-1-9, Mar. 2017 14) 後藤慶次，李権哲，山上大智，佐藤靖彦：GFRPシートの引張性状と可視性に関する基礎研究，コンクリート工学年次論文集，Vol.46， No.1，pp.1969-1974，2024.6 12) G. J. Xiong, J. Z. Yang, Z. B. Ji: Behavior of Reinforced Concrete Beams Strengthened with Externally Bonded Hybrid Carbon Fiber-Glass Fiber Sheets, Journal of Composites for Construction, Volume 8, Issue 3, pp.275-278, May. 2004 |
| References_xml | – reference: 1) 野々村佳哲，内藤勲，島多昭典，川村浩二，村中智幸，渡辺淳：連続繊維シート接着による橋脚耐震補強工の変状調査，寒地土木研究所月報，No736，pp.2-12，2014.9 – reference: 19) 藤原庄一，平井恒夫，大槻茂寿：FRPの曲り(knee）現象について，日本機械学会論文集（第1部），39巻，325号，pp.2667-2676，1973.9 – reference: 7) 宮下剛，松本大樹，秀熊佑哉，小林朗：鋼部材の補修・補強と状態把握を可能とするCFRPストランドセンサの基礎研究，構造工学論文集，Vo.62A，pp.537-548，2016.3 – reference: 10) 小林朗：既設コンクリート部材に対する接着型FRP補強材の研究開発動向，土木学会論文集A1(構造･地震工学)，Vol.77，No.5，pp. Ⅱ_9-Ⅱ_24，2021.5 – reference: 14) 後藤慶次，李権哲，山上大智，佐藤靖彦：GFRPシートの引張性状と可視性に関する基礎研究，コンクリート工学年次論文集，Vol.46， No.1，pp.1969-1974，2024.6 – reference: 2) 金光寿一，柳内睦人：打撃法による炭素繊維シート補強コンクリートの剥離評価，コンクリート工学年次論文集，Vol.22，No.1，pp.379-384，2000.6 – reference: 15) 佐藤靖彦，浅野靖幸，上田多門：炭素繊維シートの付着機構に関する基礎的研究，土木学会論文集，No.648/V-47，pp.71-87，2000.5 – reference: 16) 金久保利之，中場和正，吉田智基，吉澤弘之：連続繊維シートとコンクリートの局所付着応力-すべり量関係の提案，コンクリート工学論文集，第12巻第1号，pp.33-42，2001.1 – reference: 9) Ninel, A，Murat, T. H.，Sena, T.: Monitoring Fracture Processes of CFRP-Strengthened RC Beam by Acoustic Emission, Journal of infrastructure systems, Vol.23, No.1, pp. B4016002-1-9, Mar. 2017 – reference: 11) 小林憲治，日野伸一，Basem Abdullah，佐々部宏：ガラス繊維シートの片面貼付によるRCはりの曲げ補強効果，コンクリート工学年次論文集，Vol.29，No.3，pp.1483-1488，2007.7 – reference: 13) 後藤慶次，山上大智，佐藤靖彦：GFRPシートの付着性状と可視性に関する基礎研究，コンクリート工学年次論文集，Vol.45，No.2，pp.859-864，2023.7 – reference: 18) 藤原庄一，平井恒夫，大槻茂寿，山本光男：FRPの引張強さについて，日本機械学会誌，第77巻，第663号，pp.154-161，1974.2 – reference: 6) 岩波光保，松本充生，冨田芳男，大即信明：非破壊試験法による連続繊維シート補強コンクリートの破壊進展過程の評価，コンクリート工学年次論文報告集，Vol.20，No.1，pp.155-160，1998.6 – reference: 5) 相良健一，魚本建人：炭素繊維シートで補修・補強されたRC構造物の欠陥の検知について，コンクリート工学年次論文報告集，Vol.18，No.1，pp.1203-1208，1996.6 – reference: 4) 三井雅一，福澤公夫，沼尾達弥：赤外線サーモグラフィ法を用いたFRPシート・コンクリート間の欠陥検出，土木学会論文集，No.655/V-48，pp.107-117，2000.8 – reference: 17) 出雲健司，佐伯昇，大沼博志：連続繊維シートとコンクリート付着強さの算定，土木学会論文集，No.641/V-46，pp.167-178，2000.2 – reference: 3) 金光寿一，栁内睦人，三星智典，黒古剛司：サーモグラフィー法及び打音法を利用した炭素繊維シート補強コンクリートの剝離検知手法，コンクリート工学年次論文集，Vol.23，No.1，pp.625-630，2001.6 – reference: 12) G. J. Xiong, J. Z. Yang, Z. B. Ji: Behavior of Reinforced Concrete Beams Strengthened with Externally Bonded Hybrid Carbon Fiber-Glass Fiber Sheets, Journal of Composites for Construction, Volume 8, Issue 3, pp.275-278, May. 2004 – reference: 8) 立石晶洋，金海鉦，立神久雄，萩原直樹：炭素繊維プレート緊張材を用いたPC鋼材破断によるPC桁の変状モニタリングに関する研究，コンクリート工学年次論文集，Vol.39，No.2，pp.1273-1278，2017.6 |
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| SubjectTerms | GFRPシート はく離性状 デジタル画像解析 応力－ひずみ関係 白濁化率 |
| Title | 透明なGFRPシートの応力状態の可視化手法の開発 |
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