2019 Fiscal Year Research-status Report
腐食高力ボルト摩擦接合継手の実用的な残存耐荷力評価法の構築
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18K13822
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
田井 政行 琉球大学, 工学部, 助教 (70646596)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | トルシアボルト / 腐食 / 残存軸力 / 連結板 / すべり耐力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
鋼橋の接合部に用いられる摩擦接合継手の高力ボルトは，鋼橋の腐食部位の中でも著しい腐食損傷が生じている場合が多い．腐食損傷が生じた高力ボルトは，導入された軸力の低下が懸念されており，高力ボルト摩擦接合継手の耐荷性能は高力ボルトの軸力に依存するため，腐食減肉した高力ボルト摩擦接合継手の耐荷性能・耐久性能の評価法を確立するためにも，腐食減肉した高力ボルトの残存軸力の評価が重要である．
そこで本研究では，腐食減肉が生じた高力ボルト摩擦接合継手の残存耐荷力評価法を目的に，研究に取り組んでいる．本年度は高力ボルトの一つであるトルシアボルトを対象に，腐食減肉量と残存軸力の関係を明らかにするために，有限要素解析と実腐食ボルトの残存軸力計測を行った．有限要素解析に基づき，高力六角ボルトとの軸力低下特性の違いを明らかにした．そして，ボルト頭部高さ減肉量，ボルト頭部側面減肉量及びナット側面減肉量より算出した2乗平方和減肉量とひずみゲージ法により計測した実腐食ボルトの残存軸力には相関関係があることを明らかにした．
次に，連結板の高力ボルト周りは，特徴的な腐食減肉を示し，これがすべり耐力に影響を及ぼすことが懸念されている．そこで，連結板の腐食減肉がすべり耐力に及ぼす影響を明らかにすることを目的に，連結板の腐食減肉を模擬したすべり耐力試験とその有限要素解析モデルの提案を行った．その結果，腐食減肉に伴うすべり耐力の低下や載荷中のボルト軸力変化等を再現可能な解析モデルが構築された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は，実腐食トルシアボルトの残存軸力評価法の提案を目的としており，当初の計画通り，約50本の実腐食トルシアボルトの残存軸力計測と有限要素解析を用いた評価法の提案を行い，提案手法の妥当性を検証した．
また，連結板の腐食減肉がすべり耐力に及ぼす影響を明らかにすることを目的に，模擬腐食連結板を用いたすべり耐力試験を行い，その挙動を再現できる有限要素解析モデルを構築した．以上の理由より，本研究は概ね順調に進展していると考える．
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの検討により，連結板及び高力ボルトの腐食に伴うすべり耐力特性及び残存軸力特性を有限要素解析モデルにより概ね再現することが可能となった．ただし，一部のすべり耐力試験結果で，連結板の腐食によりすべり係数が急激に低下したケースが見られたため，この要因を明らかにした上で，ボルト軸力，すべり係数，減肉量等をパラメータとしたパラメトリック解析を行い．腐食高力ボルト摩擦接合継手のすべり耐力評価法の構築を試みる．
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| Causes of Carryover |
当初実施予定であったすべり試験が，琉球大学所有の載荷試験機制御装置が故障したため，一部の実験を実施できなかったため．現在，制御装置は復旧しており，載荷試験に必要なひずみゲージ購入費用とし，試験の再開を予定している．
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Research Products
(4 results)
