鋼コンクリ-ト合成板の輪荷重下での破壊機講と道路橋床版としての適用性に関する研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01850104
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: 園田 惠一郎 大阪市立大学, 工学部, 教授 (70047108)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松井 繁之 大阪大学, 工学部, 助教授 (70029271) ; 桝谷 浩 金沢大学, 工学部, 助手 (20157217) ; 堀川 都志雄 大阪工業大学, 工学部, 助教授 (30047401) ; 谷平 勉 近畿大学, 理工学部, 助教授 (30088413) ; 岡村 宏一 大阪工業大学, 工学部, 教授 (20079510)
• Keywords: 鋼・コンクリ-ト合成構造 / 道路橋床版 / 輪荷重下での挙動 / 疲労 / 破壊機構 / せん断 / スタッド(ずれ止め) / 耐荷力

Research Abstract

1.鋼板・コンクリ-ト合成床版の静的および動的(衡撃)破壊機構を設計法(担当,園田,鬼頭,桝谷):前年度に引継き,スタッドの配置を変えた6体の供試体に対して中央点の載荷面の大きいパッチ荷重(375×375mm^2)による載荷試験を行った。得られた主な知見は,(1)破壊モ-ドは,スタッドが端部1列のみに疎にされた配置の床版ではせん断付着破壊形,その他の床版の全ては押抜きせん断形であった。(2)押抜きせん断形に支配された床版の耐力は載荷面積が大きくなるにつれて増大するが,せん断付着破壊形に支配された床版の耐力は載荷面積には撮影されない。また,複鉄筋コンクリ-トはり10体について,垂錘の落下による衡撃破壊実験を行い,破壊形式と吸収エネルギ-について調査した。
2.自走式輪荷重装置による実物大合成床版の疲労実験(担当,岡村,堀川,栗田):実物大のトラス形ジベル合成床版2体について,設計輪荷重の大きさの下で50万回の繰返し実験を行った。その結果,発生応力から見れば特に劣化は進行していなかったが,残留たわみは繰り返し回数の増加につれて増大した。また,底鋼板とコンクリ-トのずれ量は最大で0.08mm,コンクリ-トの残留ひびわれ幅は0.35mmに達した。
3.鋼板補強RC床版の疲労破壊機構(担当,松井):180cm×330cmで,厚みが12cmまたは15cmの合成床版の体に対して輪荷重による疲労実験を行った。得られた主な知見は,(1)破壊は頭つきスタッドの溶植部の疲労破断に支配された。(2)スタッドの疲労強度は作用せん断力の大きさの他に荷重の移動によるせん断方向の変化にも大きく影響された。
4.縞付き鋼材のスタッドせん断強度特性(担当,谷平):縞つきH鋼に溶植されたスタッドの押抜きせん断試験を行った。縞の有無,スタッドの形状を変えた18体の試験より,荷重とずれ量および開き量の関係,ならびにスタッドに作用するせん断力と軸力の関係を明らかにした。

Research Products

• [Publications] Keiichiro SONODA: "Failure modes and loading capacities of steel plate and concrete composite slabs with different arrangement of stud connectors." Proc.3rd International Conference on SteelーConcrete Composite Structures.(1991)
• [Publications] Keiichiro SONODA: "Epoxy bonded steel plate method for repairing detriorated RC slabs." IABSE Symposium Brussels 1990.60. 701-702 (1990)
• [Publications] Hiroaki KITOH: "Ultimate strength analysis of steelーconcrete composite slabs using a rigid body spring model." Proc.3rd International Conference on SteelーConcrete Composite Structures.(1991)
• [Publications] Hiroaki KITOH: "Forces on studs in a steel plate and concrete slab." IABSE Symposium Brussels 1990.60. 185-190 (1990)
• [Publications] Shigeyuki MATSUI: "Fatigue strength of steel Plateーconcrete composite decks." IABSE Symposium Brussels 1990.60. 191-196 (1990)
• [Publications] Shigeyuki MATSUI: "Static and fatigue strength of studs" IABSE Symposium Brussels 1990.60. 197-202 (1990)
• [Publications] 桝谷 浩: "コンクリ-トはりの衡撃破壊に関する実験的研究" 落石等による衡撃問題に関するシンポジウム講演論文集. 5-8 (1991)
• [Publications] 桝谷 浩: "鋼製ロックシェドの落石による衡撃力" 構造工学論文集. 36A. 41-50 (1990)
• [Publications] 岡村 宏一: "多径面平板構造の一解析法" 土木学会論文集. 416/Iー13. 128-137 (1990)
• [Publications] 栗田 章光: "回復クリ-プを考慮した鋼・コンクリ-ト合成桁のクリ-プ解析" 構造工学論文集. 37A. 1407-1418 (1991)
• [Publications] 谷平 勉: "17年間供用された高カボルト摩擦継手のすべり耐力に関する実験" 構造工学論文集. 36A. 1087-1096 (1990)