2007 Fiscal Year Annual Research Report
土木鋼構造部材の溶接継手部を対象とした低サイクル疲労設計手法の開発
| Project/Area Number |
18360217
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
舘石 和雄 Nagoya University, エコトピア科学研究所, 教授 (80227107)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 健太郎 名古屋大学, 大学院・環境学研究科, 教授 (50109310)
|
|---|
| Keywords | 極低サイクル疲労 / 低サイクル疲労照査法 / 鋼構造部材 / 溶接継手 / 局部ひずみ / き裂発生寿命 |
|---|
| Research Abstract |
本年度はまず,昨年度に提案した溶接継手に対する局部的なひずみの簡易推定法の実鋼構造部材への拡張を行った.具体的には,実際の鋼製橋脚の基部周辺をソリッド要素で模擬した3次元モデルに対する弾塑性有限要素解析と設計実務で用いられる橋脚を梁要素で表現した梁モデルによる解析を組み合わせて,両者より算出されるひずみの関係性を明らかにした.その関係と昨年度に提案した溶接継手に対する局部ひずみ推定法を組み合わせることにより,梁モデルによる解祈によって溶接止端部のき裂発生点の局部ひずみを安全側に推定する手法を提案した.次に,構築した鋼製橋脚基部の局部ひずみ推定手法の妥当性を検証するために,鋼製橋脚をモデル化した中型の試験体に対して極低サイクル疲労試験を行った.提案した局部ひずみ推定手法に従ってき裂発生点の局部ひずみを求めた場合,試験体の疲労強度は疲労強度曲線の若干上側に位置する結果となったが,その差は小さく,提案手法は実用上十分な精度であることを明らかにした.これらの検討より,梁モデルによる解析によって極低サイクル疲労照査を行うための道筋を示すことができた.次のステップとして,開発した極低サイクル疲労照査法を用いて実地震動下での厚肉鋼製橋脚の疲労照査を行い,実際の鋼製橋脚が保有している極低サイクル疲労に対する抵抗性を定量的に明らかにすることができた.
本研究にて提案した極低サイクル疲労照査法は,阪神淡路大震災により明らかとなった土木鋼構造部材の低サイクル疲労破壊を防止するためには欠かすことのできないものであり,現在の設計実務において一般に用いられる梁モデルをそのまま用いることにより照査できるという点で,極めて実用性が高い設計手法であると考えている.
|
