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2020 年度 実績報告書

過大荷重により損傷した高力ボルト継手の力学的挙動の解明とその補修法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K13821
研究機関九州工業大学

研究代表者

高井 俊和  九州工業大学, 大学院工学研究院, 助教 (00759433)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード高力ボルト摩擦接合継手 / すべり痕 / 補修塗装 / 高摩擦型有機ジンクリッチペイント / 接触圧 / すべり時
研究実績の概要

令和2年度は,これまでの検討で影響度が比較的大きなことが明らかになったすべりによる塗膜損傷を対象として補修効果の検討を行った.
塗膜損傷は接触面の密着性を低下させ,荷重の摩擦伝達に影響するため,母板と連結板の接触面の各部位で伝達される荷重の流れをFEM解析で明らかにし,すべり荷重や降伏荷重における各部位の摩擦の寄与を示した.また,先行研究で接触圧とすべり係数の関係が示されており,これを参考に板厚と接触圧分布(接触圧の大きさとその範囲)の関係を整理した.すべり時の接触圧分布はボルト軸力導入完了時から変化するが,荷重,荷重直角の4方向の平均をとるとほぼ同じであり,すべり時もボルト軸力導入完了時の接触圧分布で評価できる可能性を示した.接触圧の範囲と平成30年度のすべり試験で生じたすべり痕の範囲,および2019年度に実施した補修塗装の範囲が概ね一致していることを確認した.2019年度の補修塗装したすべり実験の結果をもとに,母板,連結板のボルト孔周辺とそれ以外に分けて補修効果の寄与を検討したところ,母板のボルト孔周辺の補修効果が最も高く期待されることが明らかとなった.2019年度の補修塗装の実験ではすべり係数が低くなったが,高摩擦型有機ジンクリッチペイントで補修塗装をすることで設計すべり係数を上回ることが推定された.
以上の検討より,すべりが生じた継手の接触面を補修塗装で,連結板厚および塗装範囲から期待されるすべり係数の推定で参考となる基礎的な情報を示した.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Measurement method of coating thickness of slipped high strength bolted frictional joint considering statistical characteristics2021

    • 著者名/発表者名
      Takai Toshikazu、Matsumoto Yumi
    • 雑誌名

      Proceedings of 10th International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management (IABMAS 2020)

      巻: 1 ページ: 3931~3939

    • DOI

      10.1201/9780429279119-538

    • 査読あり
  • [雑誌論文] アンボトニング現象に着目した高力ボルト摩擦接合継手のすべり後のボルト軸部のせん断挙動2021

    • 著者名/発表者名
      高井 俊和
    • 雑誌名

      構造工学論文集 A

      巻: 67A ページ: 282~295

    • DOI

      10.11532/structcivil.67A.282

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 母材の引張降伏に着目した高力ボルト摩擦接合継手のすべり後の荷重伝達特性2020

    • 著者名/発表者名
      高井 俊和,中村 悠紀
    • 雑誌名

      土木学会論文集A1

      巻: 76 ページ: 401~410

    • DOI

      10.2208/jscejseee.76.2_401

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 高力ボルト摩擦接合継手における連結板厚と,接触圧とその範囲の関係に関する解析的研究2021

    • 著者名/発表者名
      坂東 駿哉,高井 俊和
    • 学会等名
      令和2年度土木学会西部支部研究発表会

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公開日: 2021-12-27  

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