掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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<p>This study presents basic data on temperature dependence of mechanical properties of GFRP materials. First, coupon specimens are collected from GFRP plates by hand lay-up molding. Then, material tests are conducted under different temperature environments to clarify the relationship between temperature and tensile properties. In order to receive repeated temperature histories in the actual environment, a tensile test was also performed on the cooled material after heating. As a result, it was found that the tensile performance of GFRP decreases as the temperature of the specimen increases. It was also found that the specimens that had undergone the cooling process after heating had the same tensile performance as the initial state.</p>

DOI： 10.11532/structcivil.66A.886

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<p> 繊維強化ポリマー（FRP）は，高強度・高耐食性・軽量といった優れた性能を有しており，施工性や維持管理の観点から土木構造物への適用が進められている．FRPの特徴としては，繊維・樹脂材料からなる複合材料であり，自由度の高い材料設計が可能である．一方で，複数の材料から構成されることから，材料物性値にばらつきを有するため，部材性能を統計的に評価を行う必要がある．本論文では，ガラス繊維強化ポリマー（GFRP）溝形部材からクーポン試験片を採取し，引張・圧縮試験を実施して，GFRP部材の材料特性のばらつきを評価する．また，それらの試験結果を用いてモンテカルロシミュレーションを実施し，FRP構造用溝形部材の圧縮・曲げ性能について統計的に評価する．</p>

DOI： 10.2208/jscejseee.76.1_110

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<p>The purpose of this study is to elucidate the effect of variations in material properties of GFRP materials on the response performance of pedestrian bridges. First, the static loading test and the vibration test are performed on the actual GFRP pedestrian girder bridge assembled in the factory before completion, and the response performance of the bridge is evaluated. Then, the response analysis of the actual bridge was performed using the constructed finite element model. In addition, the performance of the bridge is statistically evaluated by conducting Monte Carlo simulation assuming the variation of material properties.</p>

DOI： 10.11532/structcivil.66A.329

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<p>本研究では，PC 橋梁における橋梁の耐荷性能および振動特性の変化の関係性を明らかにすることを目的として，実際の PC 橋梁を対象として，油圧ジャッキを用いた現地耐荷力実験を行った．さらに，各載荷プロセスにおいて，ハンマーおよび車両走行による振動実験を行い，PC 橋梁の振動特性を明らかにした．各載荷プロセスにおける橋梁性能は，載荷試験から得られた荷重−変位曲線より計算したエネルギー吸収能を用いて評価し，振動実験から得られた振動特性との関係性を考察した．その結果，曲げ 2 次モードの固有振動数がエネルギー吸収能と非常に高い相関を示し，振動ヘルスモニタリングにおける特徴量としての有用性があることがわかった．</p>

DOI： 10.2208/jscejam.75.2_I_51

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<p> 本論文では，FRP材料・部材における物性値の評価方法を提示することを目的として，引抜成形法およびハンドレイアップ成形法によって製作されたガラス強化繊維ポリマー（GFRP）部材の引張特性について統計的な評価を試みた．まず，溝形断面を有するGFRP部材の各部位からクーポン試験片を採取して，引張試験により，断面内における積層要素の材料物性値を評価した．また，試験結果に基づきモンテカルロシミュレーションを実施し，部位ごとの材料物性値のばらつきが溝形断面を有する部材の引張性能にどの程度の影響を与えるのかを検証した．その結果，試験結果と比較して，溝形部材の強度は低く評価されるが，弾性係数は同程度であることを示した．</p>

DOI： 10.2208/jscejseee.75.293

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© 2019 9th International Conference on Structural Health Monitoring of Intelligent Infrastructure: Transferring Research into Practice, SHMII 2019 - Conference Proceedings. All rights reserved. This paper is intended to discuss changes in modal parameters due to artificial fatigue cracks that propagated from the base plate of bearings to the web plate of a steel plate girder bridge through vibration and damage experiments. During the experiments the bridge was excited by a moving vehicle and the resulting acceleration signals are used to identify modal parameters. First three bending modes and first two torsional modes were successfully identified. It was observed that identified natural frequencies were changed due to artificial fatigue cracks. However, the frequencies for the first bending and first torsional modes were increased due to the cracks, while the frequencies for other three modes were decreased due to the cracks. Observations from the static loading test showed that the longitudinal displacement at a support purely under vehicle loading was decreased as the crack propagates, which demonstrated that changes in boundary condition can be a major reason for the increase of the first bending and torsional modes due to damage. The sensitivity analysis for the change in the natural frequencies under varying spring constants showed that these two modes were more sensitive to the change in boundary condition than stiffness changes. On the other hands frequencies of other three modes were more sensitive to varying stiffness than change in the boundary condition.

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<p>This paper presents the results of a real bridge field experiment, carried out on a glass fiber reinforced polymer (GFRP) pedestrian truss bridge of which nodes are reinforced with stainless steel plates. The aim of this paper is to identify the modal properties of this bridge by using both conventional techniques and a model updating algorithm. Pedestrian-induced vibrations are also measured and utilized to identify modal properties of the bridge. A stochastic subspace identification combined with stabilization diagram was utilized to identify modal properties of the bridge. Moreover, an FE model capable of reproducing experimental results was constructed using the cross-entropy method.</p>

DOI： 10.11532/structcivil.65A.317

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An experimental investigation was conducted to determine the damage and wave propagation characteristics in Glass Fibre Reinforced Polymer (GFRP) panels subjected to impact by steel balls at relatively low-velocities up to 91 ms(-1). While maintaining the same impact energy level, the influence of ball mass on panel response was studied. The effects of composite lay-up sequence and successive impacts were also investigated. The wave propagation characteristics, including wave types, wave velocities, wave attenuations, and strain rates, were extracted from dynamic strain records measured at various locations on the panels. The results showed that, for the same level of impact energy, the small ball mass produced larger deformation and delamination than the large ball mass. Additionally, the resistance to impact was influenced by the composite lay-up sequence of similar fibre weight fraction. Test panels subjected to successive impacts showed an increase in cumulative delamination areas, whereas the tests indicated that successive impacts had a little effect on the perforation limit of the test panels. The impact velocity showed a pronounced influence on the measured peak strains and strain rates. The flexural wave was the predominant wave system, propagating at different velocities in different directions. In proximity to the impact site, both flexural wave and indentation predominated over the transient response. In addition to the flexural wave, impact induced low amplitude tensile longitudinal waves of high velocity. (C) 2017 Elsevier Ltd. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.ijimpeng.2017.08.007

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本研究では鋼鈑桁橋を対象とした走行車両による振動実験を行い，人工損傷前後の橋梁の振動特性の変化について検討を行う．振動特性同定手法には確率部分空間法（SSI）を用いて，Stabilization Diagram（SD）により安定的な振動モードを抽出した．人工損傷として鋼鈑桁橋桁端部の亀裂を摸擬し，振動特性の確率分布の変化により異常検知の可能性が確認された．特に損傷による曲げ１次振動数の増加が観測され，同定される振動特性の変動のメカニズムを解明するために，損傷による境界条件の変化の固有振動数に対する感度解析を行った．損傷による曲げ1次振動数の増加の原因は，損傷による支承部の境界条件の変化である可能性が高いことが確認され，橋梁における疲労亀裂などの損傷を考慮する際には，支承部の機能についても十分把握することが重要であることがわかった．

DOI： 10.2208/jscejam.74.I_513

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本研究では，撤去予定の供用終了後の単純鋼鈑2主桁橋に対して，長期振動および支承部変位モニタリングと，橋梁点検作業車による静的載荷ならびに車両による走行実験を行い，既設橋梁の変形応答評価および振動特性を同定し，FEMによる数値解析の結果と比較検討を行う．また，FEモデルの再現性を高めるために，計測結果に基づき，Particle Filterを適用したFEモデルのアップデートを試みる．さらには，対象橋梁の撤去時に主桁およびコンクリート床版から採取したサンプルを用いて材料試験を行い，アップデート結果と比較検討を行う．その結果，長年供用された実橋梁は，長期供用による経年劣化で支承部等に機能低下を示した．また，そのような橋梁に対して，Particle Filterを用いたFEモデルアップデートを行うと，動的応答に対して再現性を高めることができた．

DOI： 10.2208/jscejam.74.I_705

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© 2017 Taylor & Francis Group, London. This paper presents the results of real bridge field experiment, carried out on a fiber reinforced polymer (FRP) pedestrian truss bridge of which nodes are reinforced with stainless steel plates. The aim of this paper is to identify the dynamic parameters of this bridge by using both conventional techniques and a model updating algorithm. In the field experiment, the bridge was instrumented with accelerometers at a number of locations on the bridge deck, recording both vertical and transverse vibrations. It was excited via jump tests at particular locations along its span and the resulting acceleration signals are used to identify dynamic parameters, such as the bridge mode shape, natural frequency and damping constant. Pedestrianinduced vibrations are also measured and utilized to identify dynamic parameters of the bridge. For a complete analysis of the bridge, a numerical model of the FRP bridge is created whose properties are calibrated utilizing a model updating algorithm. Comparable frequencies and mode shapes to those from the experiment were obtained by the FE models considering the reinforcement by increasing elastic modulus at every node of the bridge by stainless steel plate. Moreover, considering boundary conditions at both ends as fixed in the model resulted in modal properties comparable/similar to those from the experiment. This study also demonstrated that the effect of reinforcement and boundary conditions must be properly considered in an FE model to analyze real behavior of the FRP bridge.

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本研究では，FRP歩道橋の振動使用性を検証するため，加振実験から得た時系列データをもとに振動特性の推定を行う．また，気温変化が振動特性に及ぼす影響についても検討を行う．得られた加速度データに多次元ARモデルを適用し，推定された固有振動数からStabilization Diagram (SD)やStability Criteria (SC)を用いて，安定度の高い振動特性を抽出し，日常的使用に際しては使用性に問題がないことを確認した．また，気温変化により固有振動数が変化することを確認した．さらに，対象橋梁の固有振動解析の結果から，FRPのような軽量で高い強度を持つ材料を主材料とするトラス歩道橋の格点部補強による全体振動特性への影響が大きいことが分かった．格点部補強したFRP橋梁のFEモデル化には，補強による剛性の変化を正しく考慮する必要があることを示した．

DOI： 10.2208/jscejam.71.I_841

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