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松本 幸大(まつもと ゆきひろ)

所属 建築・都市システム学系
兼務 安全安心地域共創リサーチセンター
職名 准教授
専門分野 構造工学
学位 博士(工学)豊橋技術科学大学
所属学会 日本建築学会 / 土木学会 / 日本鋼構造協会 / 日本複合材料学会 / 日本地震工学会 / 日本機械学会 / International Association for Shell and Spatial Structures / The International Institute for FRP in Construction
E-mail y-matsum@ace
※アドレスの末尾に「.tut.ac.jp」を補完してください
研究室web http://sel.ace.tut.ac.jp/y-matsum
研究者情報(researchmap) 研究者情報

研究紹介

主な研究テーマは,
・大スパン建設構造物(体育館・橋梁等)の振動・座屈問題
・繊維強化樹脂(FRP)を用いた建設構造物の力学特性
・繊維強化樹脂(FRP)を用いた建設構造物の補修・補強
・FBG(Fiber Bragg Grating)型光ファイバセンサを用いた構造健全性モニタリング
で,シミュレーション解析や構造実験を通して,安全・安心な建設構造物の発展に向けて研究を進めています。

テーマ1:シェル・空間構造の座屈と振動性状

概要
単層円筒ラチスシェル構造物の例と解析モデル

 体育館や各種イベント施設などは,曲面の大きな空間を有しており,空間構造・シェル構造などと呼ばれています。こうした大空間構造は自然災害の際の避難所として利用されることから,十分な安全性が必要となります。本研究では,このような構造物が過大な自然災害によって崩壊するリスクを低減させるため,静的・動的解析を実施し詳細な分析的解明を進めています。

主な業績

Nhut Phan Viet, Yukio Kitano, and Yukihiro Matsumoto: Experimental Investigations of Strengthening Effects of CFRP for Thin-walled Storage Tanks under Dynamic Loads, Applied Sciences,Volume 10, issue 7, 22 pages, 2020.4. [https://doi.org/10.3390/app10072521]
Nhut Viet PHAN, Yukihiro MATSUMOTO, Takahiro MATSUI, Hitoshi NAKAMURA: Strengthening effects of circumferential CFRP layers for thin-walled steel cylinders under axial compression, 日本鋼構造協会 鋼構造論文集,第26巻第103号, pp.15-29, 2019.9.
笹原健嗣,ホン・タン・ヒップ,松本幸大: 連続体置換および並列多質点系モデルを用いた単層円筒ラチス屋根構造物の地震応答評価に関する研究, 日本建築学会 構造系論文集,No.705, pp.1647-1656, 2014.11
佐藤錬,松本幸大: 固定荷重で断面算定された単層円筒ラチス屋根の非線形座屈性状と弾性座屈耐力, 日本建築学会 構造系論文集,No.700, pp.771-779, 2014.6

キーワード

地震応答 / 座屈 / 積層材料シェル / ラチスシェル

テーマ2:FRP材の建設構造物への適用に関する研究

概要
FRPチャンネル材と鋼ガセットとのボルト接合部に関する実験と解析

 軽量・高強度で耐食性に優れるFRP材は航空機産業をはじめとして様々な分野に応用されています。国内においても腐食環境の厳しい地域や,重機による架設が困難な場所においてFRP橋梁が適用されつつあります。また,鉄筋コンクリート構造物の補強等にも多くの適用事例が報告されています。本研究では,FRP材を建設構造物として利用する際の利点や問題点等を整理し,実験・解析を通してそれらを明らかとしています。

主な業績

Fengky Satria Yoresta, Ryotaro Maruta, Genki Mieda, Yukihiro Matsumoto: Unbonded CFRP strengthening method for buckling control of steel members, Construction and Building Materials,Volume 241, 14 pages, 2020.4. [https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.118050]
三枝玄希,中村一史,松井孝洋,松本幸大: 真空樹脂含浸法によって成形接着されたCFRPの接着強度評価, 日本建築学会 構造工学論文集,Vol.66B,pp.195-200, 2020.3.
三枝玄希,松本幸大,松井孝洋,中村一史: プリフォーム基材を応用したCFRPによる補強法とその曲げ挙動, 日本建築学会 技術報告集,第25巻 第60号,pp.703-708, 2019.6. [https://doi.org/10.3130/aijt.25.703]
Genki Mieda, Hitoshi Nakamura, Takahiro Matsui, Yutaka Ochi, Yukihiro Matsumoto: Mechanical behavior of CFRP on steel surface molded and bonded by vacuum assisted resin transfer molding technology, SN Applied Sciences,Volume 1, Issue 6, 2019.5. [https://doi.org/10.1007/s42452-019-0603-4]

キーワード

FRP / 橋梁 / 空間構造 / ボルト接合 / 接着接合

テーマ3:FBGセンサを用いた構造物の健全性モニタリングに関する研究

概要
本学総研棟におけるFBG加速度計の設置/計測状況

 近年,地震や経年劣化による建築物の剛性低下が指摘されており,モニタリング技術の研究・開発が進んでいます。特に,地震による剛性低下を検出するには地震応答モニタリングが有効であり,その分析には歪や加速度の計測がよく行われます。こうした中で,本研究室ではFBGセンサによる建築物の構造ヘルスモニタリングが研究しています。
 FBGセンサは,光ファイバに屈折率の周期的変化をもたらしたもので,歪センサとして利用され,FBGセンサを用いたFBG型加速度計は多数のセンサを1本のケーブルで直列に接続できるため,配線が簡易かつ多点同時計測が容易に行え,同じケーブル中にFBG歪センサを含めることで歪と加速度を同時に計測することができるという利点を有しています。さらに,光を用いて計測するため電磁誘導によるノイズの影響を受けず,長距離のデータ転送が可能です。このようにFBG 型加速度計は優れた点も多く,建築物の地震応答モニタリングへの応用が期待されています。

主な業績

Michail Sidorov, Phan Viet Nhut, Yukihiro Matsumoto and Ren Ohmura : LoRa Based Precision Wireless Structural Health Monitoring System for Bolted Joints in a Smart City Environment, IEEE Access,Volume 7, pp.179235-179251, 2019.12. [https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2958835]
Y. Mizuno, S. Hagiwara, H. Lee, Y. Ochi, T. Matsui, Y. Matsumoto, Y. Tanaka, H. Nakamura, and K. Nakamura: Infrared thermometry for breakage detection of optical fibers embedded in structures, Applied Physics Express (APEX), vol. 12, no. 6, 2019.5. [https://doi.org/10.7567/1882-0786/ab1e92]
松本幸大,松本拓也,山田聖志: FBG型加速度計を用いた既存構造物の振動モニタリングシステムの構築, 日本建築学会 技術報告集,第19巻 第42号, pp.431-434, 2013.6 [http://doi.org/10.3130/aijt.19.431]
Yukihiro MATSUMOTO, Akihiko YOSHIIWA, Takuya MATSUMOTO and Chiharu ORIKASA: Damage monitoring by using fiber Bragg grating sensors for adhesively bonded joints, SMAR 2015 Antalya Proceedings(ISBN 978-3-905594-65-2) (SMAR 2015) (Antalya, Turkey), 2015.9

キーワード

FBGセンサ / 構造健全性モニタリング

担当授業科目名(科目コード)

線形代数I   (学部1年,共通)(B1011004b)
理工学実験   (学部1年,共通)(B10110020)
構造力学I   (学部1年,専門)(B15510170)
構造力学II  (学部2年,専門)(B15510070)
鋼構造学    (学部3年,専門)(B15620110)
鉄骨系構造設計論(博士前期,専門)(M25620040)

その他(受賞、学会役員等)

■受賞等
平成23年(2011年) 11月 論文賞(56th FRP CON-EX2011)
平成21年(2009年) 9月 シェル・空間構造部門優秀発表賞(日本建築学会 シェル・空間構造運営委員会)


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