2016 Fiscal Year Annual Research Report
Fatigue Strength and Crack Initiation-Propagation Behavior of Web-Gusset Welded Joints on I-shaped Girder under Variation of Principal Stress Direction
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26289147
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| Research Institution | Hosei University |
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Principal Investigator |
森 猛 法政大学, デザイン工学部, 教授 (10157860)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 疲労強度 / 主応力方向 / 圧縮繰返し応力 / 移動荷重 / 面外ガセット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では桁形式橋梁の横桁が交差する主桁ウェブの応力測定およびその部分を対象とした応力解析を行い，その応力性状を明らかにした上で，それを再現するための疲労試験を行い，主応力方向が瞬時に変化する交差部主桁ウェブにおける疲労き裂の発生・進展性状を明らかにし，桁形式鋼梁の疲労安全性の向上に寄与することを目的としている．
2014・2015年度に実施した桁試験体の移動荷重試験により，主応力方向が変化する応力場にある面外ガセット部の応力性状と疲労強度を明らかにした．2016年度は，疲労試験を行った桁試験体の疲労破面観察を行い，定点荷重下（主応力方向一定）と移動荷重下（主応力方向変化）の疲労強度の相違の原因を以下のように明らかにした．最大主応力範囲で整理した場合，主応力方向が変化する応力場にある面外ガセット継手の疲労強度は，主応力方向が変化しない応力場よりも，20～30％程度低い．その下限はJSSC指針の疲労強度等級Gの疲労強度曲線よりも下に位置している．主応力方向が変化する応力場で疲労強度が低くなる原因は，最大主応力位置が溶接止端の広い範囲を移動するため定点荷重疲労試験に比べて疲労き裂が発生しうる領域が広くなることにあると考えられる．
さらに，過年度の結果より，圧縮繰返し応力を受ける面外ガセットの疲労き裂発生・進展性状と疲労強度を明らかにすることの重要性が見出され，圧縮繰返し応力と引張繰返し応力下で面外ガセット溶接継手の疲労試験を行い，両者の違いについて検討した．そして，以下の結果を得た．圧縮繰返し応力下では，主板を貫通してある程度進展した後，疲労き裂は停留する．疲労き裂が主板を貫通するまでの領域では，疲労き裂の進展形状・進展速度に対する応力比の影響は認められない．疲労き裂が主板を貫通するまでを疲労寿命とみなすと，応力範囲‐疲労寿命関係に対する応力比の影響は認められない．
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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