| 研究課題/領域番号 |
19K04587
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分22020:構造工学および地震工学関連
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| 研究機関 | 明石工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
三好 崇夫 明石工業高等専門学校, 都市システム工学科, 准教授 (40379136)
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| 研究分担者 |
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)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 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 / 組立部材 / 消失 / 残留応力 / 磁歪法 / 経年鋼材 / 有限要素法解析 / 文化財 / 断面欠損 / 初期不整 / 圧縮耐荷力 / 耐力評価法 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
腐食は鋼材の断面積を減少させるため，橋の強度を低下させる大きな要因の一つである．溶接技術が普及する以前に架けられた橋では，複雑な構造を持ち，腐食の生じやすい組立鉄骨が多用された．同鉄骨は，予算状況の厳しい地方自治体の管理する橋にも用いられており，現役で使用されているものも多い．地方自治体が腐食した同鉄骨を持つ橋の合理的な維持，修繕計画を策定するため，同鉄骨の強度を実用的かつ合理的に評価する方法が求められている．本研究では，腐食した同鉄骨を持つ橋の現地調査、実際の橋から撤去された同鉄骨の強さを実験やコンピュータシミュレーションで調査し，それに基づいて強度の評価方法を提案する．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，腐食に伴う部分欠損が生じた鋼橋の組立部材の圧縮強度について明らかにするため，現地調査を実施するとともに，実橋から撤去された組立部材を用いて材料特性について実験的に把握した．また，強度に及ぼす影響の大きい残留応力の計測を実施した．それらの結果に基づいて，現地調査で腐食損傷の認められた組立部材を対象に，コンピュータシミュレーションによって圧縮強度を調べた．そして，組立部材を構成するレーシングバーや形鋼，タイプレートの腐食による部分欠損と圧縮強度の低下の関係について明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
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．
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