2022 Fiscal Year Annual Research Report
Study on the ultimate compression strength properties of corroded built-up member
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19K04587
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| Research Institution | Akashi National College of Technology |
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Principal Investigator |
三好 崇夫 明石工業高等専門学校, 都市システム工学科, 准教授 (40379136)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
玉田 和也 舞鶴工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (00455148)
高井 俊和 九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00759433)
岩坪 要 熊本高等専門学校, 生産システム工学系ACグループ, 教授 (60290839)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 組立材 / 腐食 / レーシングバー / 形鋼 / リベット / 部分欠損 / 圧縮力 / 耐荷力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年度は腐食によるレーシングバーの消失，形鋼の断面欠損位置をパラメトリックに変動させた弾塑性有限変位解析と，これまで仮定して用いてきた組立柱の初期たわみ形状についても座屈固有値解析を実施して検証した．弾塑性有限変位解析については，特に弱軸まわりの耐荷力特性と，形鋼に部分欠損が生じた場合の強軸まわりの耐荷力特性に着目して実施した．また，レーシングバーと溝形鋼を連結するリベットとリベット孔の接触も考慮した弾塑性有限変解析も実施した．
弱軸まわりの曲げ座屈強度に着目した解析からは，対象とした組立柱に関しては，健全状態にあっても降伏軸力には到達しないが，溝形鋼に欠損がなければ，溝形鋼断面を有効とみなして得られる設計上の強度は上回る場合のあることや，エンドタイプレートが消失すると，圧縮力の偏心作用により曲げ座屈強度が上昇する場合のあること等が明らかとなった．
形鋼に部分欠損を有する組立柱の強軸まわりの曲げ座屈強度に着目した耐荷力解析からは，対象とする組立柱については，欠損位置と欠損量に関わらず，道路橋示方書による設計耐荷力を下回り，欠損箇所に関わらず，腹板に欠損を持つ場合の方がフランジに欠損を持つ場合に比べて最大荷重の低下が大きく，健全状態に比べて，支間中央に欠損がある場合と腹板が欠損している場合は40～50%程度最大荷重が低下することなどが明らかとなった．
座屈固有値解析からは，弱軸回り，強軸まわりを問わず，1次座屈モードは部材全体の正弦半波形状であり，これまでに仮定した初期たわみ形状が適切であったことが確認された．
リベット孔とリベットとの接触を考慮した弾塑性有限変位解析からは，両者間の接触を考慮すると，それを無視した場合に比べて耐荷力が低下することなどが明らかとなった．
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