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．

在2022财政年度，目标组成部分是已暴露约20年的FRP行人桥的平板和方管，并评估了外观并进行了非破坏性测试（例如进行声音检查，超声检测检测测试，水渗透测试等）进行了与外观测试的相比，进行了比较。此外，从这些组件中提取了用于材料测试的优惠券，并确定了从初始材料物理特性的变化率。除0度（拉出方向）外，还以45度和90度进行了地板板材料的拉伸测试。此外，还通过红外光谱研究了树脂的化学变化，还进行了SEM观察结果。基于这些结果，我们研究了外观变形水平与剩余性能之间的关系。地板板材料的拉伸测试的结果表明，在裸露的表面和地板板的底面上，弹性模量在0度方向上没有显着变化，而地板的下表面的强度比暴露的表面更大。这表明水分的影响大于紫外线的效果。此外，尽管弹性模量在90度方向上没有显着变化，但暴露的表面和底面表面的强度大大降低，并且暴露表面的强度尤其降低了约40％。在由45°张力引起的剪切方向上，弹性模量没有显着改变，但观察到了强度的降低，并且暴露的表面降低了约30％。方管的张力测试的结果表明，在裸露的表面和下表面上均降低了弹性模量，在暴露的表面上最大降低了约20％，下表面最大下降了15％。此外，就强度而言，裸露的表面最多降低了57％，下表面最多降低了35％。可以在人类的听力中区分对非破坏性测试的评估，并且没有暴露与没有暴露之间的差异，但尚未对数据进行定量评估。通过红外光谱研究了树脂的化学变化，无法清楚地掌握树脂的化学变化。超声传播速度与降低0度方向的拉伸强度的趋势有关，因此将来将进行详细的考虑。

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

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

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