| 研究課題/領域番号 |
16H04401
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
構造工学・地震工学・維持管理工学
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| 研究機関 | 大阪市立大学 |
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研究代表者 |
山口 隆司 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (50283643)
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| 研究分担者 |
高井 俊和 九州工業大学, 大学院工学研究院, 助教 (00759433)
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| 研究協力者 |
森山 仁志
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2017年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2016年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
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| キーワード | 高力ボルト摩擦接合継手 / 新接合面処理 / すべり係数 / テーパー継手 / ウレア樹脂 / 支圧強度 / パンチングメタル / 構造工学・地震工学 / 高力ボルト / 摩擦接合継手 / 支圧限界 / 打ち込み式支圧ボルト |
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| 研究成果の概要 |
高強度高変形能摩擦接合継手の開発には，すべてのボルトが同時に支圧状態に移行し，その強度を活用することが必要である．本研究では，①テーパー継手などによる断面変化，②接合面のせん断抵抗メカニズムの改良という2つの観点からこの課題に取り組んだ．①については，載荷実験とFEM解析によりテーパーによるすべり耐力や支圧耐力が向上することは確認できたものの，各ボルトのすべり挙動や荷重分担を均等化することは難しかった．②については，ウレア樹脂と薄膜金属メッシュによる立体層内構造を構築した新接合面処理を開発し，継手の載荷実験により各ボルトの荷重分担の均等化，すべり挙動の一様化の可能性を示すことができた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により，高力ボルト摩擦接合継手における各ボルトの荷重分担の不均一性は，テーパーを用いた力学的な断面変化による改善は難しく，接合面の性能変化により改善できることが明らかとなった．すなわち，摩擦接合継手の荷重伝達機構のブレークスルーは可能であり，ボルト接合部の更なる縮小化・高機能化の方向性が示された．新接合面処理による研究がさらに発展すれば，メガストラクチャーの接合部においてボルト接合を適用することも視野に入れることができ，新たな構造物・架設方法の創出に繋がる．このように，本研究の学術的・社会的意義は大きく，基礎研究としての役割を十分に果たした．
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