| 研究課題/領域番号 |
21K04233
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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 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
判治 剛 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (80452209)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | ホットスポット応力 / 溶接継手 / 疲労強度評価 / 維持管理 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
鋼橋の主な劣化要因は疲労であり，それを適切に評価し，耐疲労性を確保することが100年橋梁の実現には不可欠である．鋼橋の疲労き裂は，橋梁がシステムとして立体的に挙動することによる二次応力に起因するものがほとんどある．そのため，橋梁の立体挙動の影響などを直接とりこむことができるホットスポット応力法は極めて強力な評価法となる．本研究では，ホットスポット応力法という，新設から既設まで幅広く有効な疲労評価技術を，より合理的かつ実用的なものに発展させることを目的とする．ホットスポット応力法を公称応力法とならぶ疲労評価法として確立できれば，設計および維持管理段階で実挙動に基づく合理的な疲労評価が可能となる．
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| 研究成果の概要 |
溶接継手の疲労強度評価法としてホットスポット応力法に着目し，その精緻化が本研究の目的である．まず，板側面の溶接止端から生じる疲労き裂に対する適用性に関して，IIW-3点法（4-8-12mm法）を用いた場合，試験結果のばらつきは大きいが，JSSC-E等級にて安全側の評価が可能であることを示した．また，面外曲げの影響については，参照点での板表裏面の応力から膜応力成分と曲げ応力成分を求め，それぞれでホットスポット応力を算出し，ホットスポット応力の膜応力成分，曲げ応力成分とした．このうちの曲げ応力成分の補正を行うことで，曲げ混入によるホットスポット応力範囲のばらつきを抑えることができる可能性を示した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ホットスポット応力自体は古くからある概念ではあるが，その算出法における板厚や面外曲げの影響，板側面からの疲労き裂に対する適用性などが明確になれば，ホットスポット応力法の精緻化につながり，さらには，設計基準類の改訂・整備のための貴重な資料となる．ホットスポット応力法がより使いやすいものとなり，公称応力法とならぶ疲労評価法として普及すれば，設計および維持管理段階で実挙動に基づく合理的な疲労評価が可能となる．本研究により，上記課題に対する一定の知見を示すことができ，得られた成果は社会的・学術的にみて貴重なものである．
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