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腐食高力ボルト摩擦接合継手の実用的な残存耐荷力評価法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 18K13822
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分22020:構造工学および地震工学関連
研究機関琉球大学

研究代表者

田井 政行  琉球大学, 工学部, 助教 (70646596)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード腐食 / 摩擦接合継手 / ボルト軸力 / すべり耐力 / 高力ボルト / 残存軸力 / 連結板 / トルシアボルト / 残存耐荷力
研究成果の概要

腐食減肉が生じたトルシアボルトの残存軸力について,ボルト頭部とナット部の腐食減肉に伴う軸力低下メカニズムを解析的に明らかにした.そして,解析結果に基づき,ナット換算減肉量を用いた2乗和平方根減肉量による残存軸力評価法を提案した.実腐食したトルシアボルトの腐食減肉量と残存軸力の計測結果との比較より±15%程度の精度で残存軸力を評価できることを示した.
腐食連結板を有する摩擦接合継手のすべり耐力を評価可能な解析モデルを構築した.その結果,減肉に伴い連結板で降伏が生じることで軸力を減少させ,すべり耐力を低下させることを示した.解析結果に基づき,腐食換算断面積によりすべり耐力を評価できる可能性を示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年,重度の腐食劣化により大規模な補強や通行止め等が行われており,腐食劣化した鋼橋の安全性に対する適切な維持管理手法の構築が求められている.本研究成果は,鋼橋の中でも腐食劣化が著しい高力ボルト摩擦接合継手のすべり耐力評価における有益な知見を示している.提案している評価手法を用いることで,鋼橋において腐食減肉が生じた高力ボルトや連結板の取替えといった診断の一助になるものと考えている.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Residual Clamping Force for Corroded Tension-Control Bolts2021

    • 著者名/発表者名
      Tai Masayuki、Nagamine Yoshitomo、Shimozato Tetsuhiro、Tamaki Yoshiaki
    • 雑誌名

      Journal of Structural Engineering

      巻: 147 号: 3 ページ: 04020343-04020343

    • DOI

      10.1061/(asce)st.1943-541x.0002933

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 腐食減肉量に基づく高力六角ボルトの残存軸力評価手法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      田井政行,長嶺由智,鶴田滉,下里哲弘
    • 雑誌名

      鋼構造論文集

      巻: 27 ページ: 1-10

    • NAID

      130008057423

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 腐食減肉した連結板を有する高力ボルト摩擦接合継手のすべり耐力低下メカニズムに関する解析的研究2020

    • 著者名/発表者名
      山下修平,下里哲弘,田井政行,大城泰樹
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: 66A ページ: 486-496

    • NAID

      130007830384

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 架設から17年が経過した高力ボルトの残存軸力2019

    • 著者名/発表者名
      長嶺由智,田井政行,川添優人,下里哲弘
    • 雑誌名

      鋼構造年次論文報告集

      巻: 27 ページ: 316-322

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高力ボルト摩擦接合継手における連結板の腐食減肉形状とすべり耐力特性に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      山下修平,下里哲弘,田井政行,有住康則,矢吹哲哉
    • 雑誌名

      土木学会論文集A1(構造・地震工学)

      巻: 74 号: 3 ページ: 359-375

    • DOI

      10.2208/jscejseee.74.359

    • NAID

      120007031662

    • ISSN
      2185-4653
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 腐食連結板を有する摩擦接合継手のすべり耐力に関する解析的研究2018

    • 著者名/発表者名
      大城泰樹,山下修平,田井政行,下里哲弘,有住康則
    • 雑誌名

      鋼構造年次論文報告集

      巻: 26 ページ: 542-547

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dependence of Residual Axial Force on Thickness and Shape in Corroded High-Strength Bolts2018

    • 著者名/発表者名
      Tai Masayuki、Shimozato Tetsuhiro、Nagamine Yoshitomo、Arizumi Yasunori、Yabuki Tetsuya
    • 雑誌名

      Journal of Structural Engineering

      巻: 144 号: 7

    • DOI

      10.1061/(asce)st.1943-541x.0002078

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高力ボルト摩擦接合継手の連結板減肉とすべり耐力評価に関する解析的検討2019

    • 著者名/発表者名
      大城泰樹,田井政行,下里哲弘,山下修平
    • 学会等名
      土木学会第74回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 減肉したトルシア形高力ボルトの残存軸力特性に関する解析的検討2019

    • 著者名/発表者名
      田井政行,川添優人,長嶺由智,下里哲弘
    • 学会等名
      土木学会第74回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 腐食減肉が生じたトルシア型高力ボルトの残存軸力評価に関する解析的検討2019

    • 著者名/発表者名
      川添優人,田井政行,下里哲弘,有住康則,長嶺由智
    • 学会等名
      土木学会西部支部沖縄会第8回技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 実腐食減肉形状を考慮した高力ボルトの残存軸力評価法に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      鶴田晃,田井政行,下里哲弘,長嶺由智,有住康則
    • 学会等名
      土木学会第73回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 鋼橋の腐食耐久性・維持管理技術の高度化2020

    • 著者名/発表者名
      日本鋼構造協会
    • 総ページ数
      327
    • 出版者
      日本鋼構造協会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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