鋼構造物の補修・補強の信頼性を考慮した設計法の研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63550333
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 山田 健太郎 名古屋大学, 工学部, 教授 (50109310)
• 研究分担者: 近藤 明雅 名古屋大学, 理工学部, 助教授 (10023350) ; 加藤 雅史 名古屋大学, 工学部, 講師 (50115549) ; 島田 静雄 名古屋大学, 工学部, 教授 (90023035)
• キーワード: 鋼橋 / 疲労 / 補修・補強 / モンテカルロシミュレ-ション / 信頼性 / 溶接継手 / 破壊力学 / 疲れきれつ進展解析

研究概要

近年、鉄道橋に限らず道路橋にも各種の疲労損傷が発生しているのが発見されるようになった。これは高度成長時代に数多く建設された橋梁が、その後の経済成長に伴う交通量の激増と、車両重量の飛躍的な増加によって、各種の変状を生じたためと思われる。社会資本の1つである交通網を維持し、安全な交通を確保するためには、適切な維持管理が不可欠である。
鋼構造物は適切な補修・補強を行えば、半永久的にその使命を全うする。本研究では、いくつかの補修・補強法についてその疲労強度を調べてきたが、本年度は、鋼管にガセットが溶接された継手の疲労試験を行なって、その基本的な疲労挙動を検討した。また、溶接部をグフインダ処理、TIG処理、液体窒素噴流処理を行って疲労強度の向上法について検討した。
また、モンテカルロシミュレ-ションの手法を用いて構造物特有のばらつきを与え、破壊力学の手法を用いた疲れきれつ進展寿命解析を行なって疲労寿命のばらつきを評価した。この解析は、橋梁に多数存在する同種の継手に発生する疲れきれつの数の推定にも用いることができる。したがって、この手法は、補修・補強の計画や定期検査の周期を決める場合の数値的背景を与えることになり、今後の補修・補強計画に役立つものと思われる。

研究成果

• [文献書誌] 酒井吉永,松井鋭一,山田健太郎,近藤明雅: "き裂の突合せ溶接補修とその疲れ挙動" 構造工学論文集. 33A. 411-420 (1987)
• [文献書誌] 山田健太郎,篠田泰蔵: "突構造物の疲労損傷の程度の予測に関する一考案" 第5回信頼性ワ-クシロップ論文集. 1-9 (1988)
• [文献書誌] K.Yamada,T.Shioda,Ma Zhiliang: "Prediction of Fatigue Damage of Bridges using Fracture Meclanics" Proc.of International Conference on Structural Engineering and Computation. (1990)
• [文献書誌] K.Yamada,A.Kondo,M.Kato,H.Ishizaki: "Fatigue Assessment of Orthotropic Steel Deks of Box Girder Bridge" STEEL 2001 Proc.of Pacific Structural Steel Conference. (1989)
• [文献書誌] K.Yamada,A.kondo: "Fatigue Behavion of Repaired Members with Crack" Proc.of JSCE. 368. 411-415 (1986)
• [文献書誌] K.Yamada,Y.Sakai,A.Kondo,Y.Kikuchi: "Weld Repair of Cracked Beams and Residual Fatigue Life" Proc.of JSCE. 374. 205-214 (1986)