| 研究課題/領域番号 |
06838008
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
都市施設保全工学
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| 研究機関 | 関西大学 |
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研究代表者 |
坂野 昌弘 関西大学, 工学部, 助教授 (50143201)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1995
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| 研究課題ステータス |
完了 (1995年度)
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| 配分額 *注記 |
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1995年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1994年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
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| キーワード | 鋼橋 / 疲労 / 超長寿命 / 延命化 / プレートガーダー / 変動荷重 / 設計荷重 / 寿命評価 / 強度等級 / 実験 / きれつ進展 / 寿命予測 |
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| 研究概要 |
垂直補剛材取付け部、ウェブ貫通部、アタッチメント取付け部等の実物大のディテ-ルを有するプレートガーダー試験体を用いた疲労実験、および道路橋の疲労照査に用いる設計活荷重および鉄道橋の疲労寿命評価法に関する解析を実施した。得られた主な成果は以下のとおりである。
(1)垂直補剛材取付け部では、疲労亀裂は垂直補剛材下端部のウェブ側の溶接止端、ウェブと下フランジを接合する縦方向溶接と垂直補剛材を取付ける横方向溶接の交差部の溶接止端、垂直補剛材上端部のウェブ側と上フランジ側の溶接止端、および上フランジ上面の載荷板の前面すみ肉溶接部で発生した。疲労強度は継手部の破断寿命を基準とすれば日本鋼構造協会疲労設計指針のD等級を全て満たす。
(2)ウェブ貫通部では、疲労亀裂は貫通フランジ縁端部のウェブ側のすみ肉溶接止端から発生した。疲労強度は、せん断応力の影響を考慮した主応力で評価すればF等級を十分満足する。
(3)あて板型フランジアタッチメント取付け部では、前面すみ肉溶接部にルート亀裂が発生、最終的にはトウ亀裂と合併しフランジが破断した。疲労限は鋼構造協会指針のF等級を満たしていない。
(4)道路交通荷重のシミュレーション解析により、一車線同時載荷係数と二車線同時載荷係数は交通条件に関わりなくスパンのみの一次関数として設定することができること、二車線同時載荷係数の低減係数は交通条件に依存せず荷重分配係数比のみの放物線関数で表せることが明らかとなった。
(5)電車型荷重によって鉄道橋部材に生じる変動応力に対し、設計標準で規定されている打切り限界を用いて線形累積被害則による寿命評価を行った場合には、特に実用上重要な低応力域において疲労被害を30%以上過小評価するケースがあることが示された。
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