Study on the ultimate compression strength properties of corroded built-up member

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K04587
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 22020:Structure engineering and earthquake engineering-related
• Research Institution: Akashi National College of Technology
• Principal Investigator: Miyoshi Takao 明石工業高等専門学校, 都市システム工学科, 准教授 (40379136)
• 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)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• 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

Outline of Final Research Achievements

This study conducted a field study and tested material properties using specimens obtained from built-up members of the actual steel bridge to investigate the compressive strength of the built-up member employed in the steel bridge. In addition, residual stress, which significantly affects the compressive strength of the built-up member, was measured using the specimen. Based on the results, we numerically investigated the compressive strength of the actual built-up members with damages due to corrosion observed in a field study. As a result, we found a relationship between partial loss of lacing bars, tie plates, and section steels consisting of a built-up member due to corrosion and the reduction of compressive strength.

Free Research Field

構造工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

伸縮装置からの漏水は，鋼橋の代表的な腐食要因であるが，本研究で実施した現地調査からは，周囲に繁茂した草木も腐食に影響を及ぼすことが示唆された．
経年鋼材の材料特性に関するデータ蓄積の必要性も指摘されている中で，本研究では，材料試験により，1906年に竣工した鋼橋の組立部材の材料特性に関するデータを入手できた．また，計測事例の少ない，経年鋼材の残留応力についても，同部材を構成する溝形鋼の残留応力を計測し，その分布性状について明らかにした．
本研究で実施したコンピュータシミュレーションでは，あまり議論されていない組立部材のモデル化や，部分的な欠損が生じた組立部材の強度について明らかにした．