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損傷・劣化部を含む薄肉橋梁構造物の局部応力解析と耐荷力の破壊力学的評価

研究課題

研究課題/領域番号 62550328
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 土木構造
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

林 正  長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (40029145)

研究分担者 林 健治  長岡技術科学大学, 工学部, 助手
林 建治  長岡技術科学大学, 工学部, 助手 (90134973)
研究期間 (年度) 1987 – 1988
研究課題ステータス 完了 (1988年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1988年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1987年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード薄肉構造解析 / 局部応力解析 / 節点帯板法 / 有限帯板法
研究概要

本研究は、近年、多数発生している疲労による鋼橋の亀裂損傷の発生原因の解明とその発生個所を予測するための研究を行ったものである。亀裂発生個所を予測するために有限要素法(FEM)による応力解析が行われているが、構造物の全体解析では膨大な数値計算になるために、FEMでは多大の労力と費用を要する。そこで、本研究では長大薄肉構造物の全体解析と局部応力解析を一度に行うことができる節点帯板法(NSM)を開発し、この解法を用いた局部応力解析システムを作成した。
本研究で得られた主な成果は次のとおりである。
(1)有限帯板法(FSM)を改良して、長大薄肉構造物の全体解析に適した節点帯板法による局部応力解析システムを開発した。
(2)本解析法は、FEMに比べて計算効率がよく、長大要素を用いて局部応力を求めることができる。
(3)3主桁のプレート・ガーダー橋について、対傾構などにより主桁に発生する局部応力解析を行った結果では、ウェブプレートに棒理論による応力よりもかなり大きな局部応力が生じることが分った。
(4)上記の解析モデルでは、対傾構のみ取付けた個所での局部応力は小さくて、対傾構と横構の両方の取付け点で局部応力が生じていることから、疲労亀裂の発生には横構の部材配置(構造形式)も影響するものと思われる。
上記の他に、任意形状に適用できるサブパラメトリック帯板要素を開発した。この要素を本解析システムに組込めば、曲線桁などに適用できる。今後は、鋼床版箱桁橋や種々の形式の鋼薄肉橋梁構造物についての局部応力解析を進展させたい。

報告書

(3件)
  • 1988 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1987 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] 林正: 第11回構造工学における数値解析法シンポジウム論文集. Vol.11. 147-152 (1987)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 林正: 土木学会論文集. No.398. 217-225 (1988)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 林正: 土木学会第42回年次学術講演概要集. Vol.I. 2-3 (1987)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西谷雅弘: 土木学会第42回年次学術講演会講演概要集. Vol.I. 74-75 (1987)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 藤井政美: 土木学会第43回年次学術講演会講演概要集. Vol.I. 128-129 (1988)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 渡辺力: 土木学会第43回年次学術講演会講演概要集. Vol.I. 126-127 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masa Hayashi: "Sub-Parametric Elements in Finite Strip Methods" Proc. of Symp. on Computational Methods in Structural Engineering and Related Field. Vol.11. 147-152 (1987)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masa Hayashi: "Bending Analysis of Thin Plates by Sub-Parametric Finite Strips" Proc. of JSCE. No.398. 217-225 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masa Hayashi: "Thin-Walled Structural Analysis by NSM" Proc. of 42 th Annual Meeting of JSCE. Vol.I. 2-3 (1987)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Nishitani: "Development of Strip Elements with Arbitrary Shape" Proc. of 42 th Annual Meeting of JSCE. Vol.I. 74-75 (1987)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masami Fujii: "General Formulation of Discrete Kirchhoff Strip Elements" Proc. of 43 th Annual Meeting of JSCE. Vol.I. 128-129 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chikara Watanabe: "Plane Stress Analysis by Sub-Parametric Strip Elements" Proc. of 43 th Annual Meeting of JSCE , Vol. I. Vol.I. 126-127 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 林正: 第11回構造工学における数値解析法シンポジウム論文集. Vol.11. 147-152 (1987)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 林正: 土木学会論文集. No.398. 217-225 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 林正: 土木学会第42回年次学術講演回講演概要集. Vol.I. 2-3 (1987)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 西谷雅弘: 土木学会第42回年次学術講演回講演概要集. Vol.I. 74-75 (1987)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 藤井政美: 土木学会第43回年次学術講演会講演概要素. Vol.I. 128-129 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 渡辺力: 土木学会第43回年次学術講演会講演概要集. Vol.I. 126-127 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書

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公開日: 1987-04-01   更新日: 2016-04-21  

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