鋼橋主桁横桁接合部の疲労き裂に対する実用的診断手法の構築

开发钢桥主梁横梁节点疲劳裂纹实用诊断方法

• 批准号: 21K04237
• 负责人: 村越 潤
• 金额: $ 1.75万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04237/
• 关键词: 鋼I桁橋; 主桁-横桁接合部; 疲労損傷; 診断手法; 疲労対策; 鋼橋; 主桁横桁接合部; 疲労; 診断

本研究課題では、鋼I桁橋の主桁-横桁接合部に発生する２次応力に起因する疲労き裂を対象として、橋梁点検データによるき裂の発生傾向の分析、実橋での応力計測及び橋全体系の応力・変形挙動の解析を行い、き裂が発生・進展しやすい構造・載荷条件を明らかにするとともに、効果的な疲労対策方法を提示することにより、実用的な診断手法の構築を目的としている。2022年度は、以下の２つの観点から検討を行った。1)疲労着目部位の局部応力と橋全体系の変形挙動との関係性の把握過年度に作成し、載荷試験結果の再現性を確認した鋼I桁橋の３次元立体FEMモデルを用いて、疲労着目部位の局部応力に関係の深い構造パラメータとして主桁と床版間の変形挙動に関する指標を分析し、両者の相対変形角に関するパラメータを明らかにした。同パラメータについては、橋上の活荷重載荷位置が異なる場合や、床版や主桁の剛性が異なる場合等に対して、疲労着目部の局部応力と高い相関関係にあることを確認した。2)橋全体系挙動を踏まえた局部応力軽減のための疲労対策方法の提案1)で提示した変形挙動パラメータを踏まえ、橋全体系の変形挙動が局部応力に及ぼす影響の観点から、き裂進展抑制のための対策として、a)橋全体系の剛性向上による変形抑制、b)局部的な変形拘束緩和、の２方法による局部応力軽減効果の分析を行った。その結果、橋全体系の剛性向上策のうち、床版の耐荷性能を向上させるための床版増厚が、床版の変形抑制の観点から局部応力軽減に効果的であることを確認した。

该研究主题旨在通过分析由钢i-girders桥的主要梁 - 横跨围栏关节产生的次应力引起的裂纹趋势来开发实用的诊断方法 方法。在2022财年，我们从以下两个角度进行了考虑：1）了解疲劳部位的局部压力与整个桥系统的变形行为之间的关系。使用钢i木桥桥的三维3D FEM模型，该模型是在上一年准备的，并确认了负载测试结果的可重复性，我们分析了主要梁和地板参数之间的变形行为，因为结构参数与疲劳部位的局部应力紧密相关，并揭示了与两种相对删除角的参数相关的。关于此参数，可以证实，在桥梁上的主动负荷位置不同的情况下，或者当地板平板或主sigma的刚性不同时，与疲劳目标区域的局部应力有很高的相关性。 2）提出疲劳对策的建议，以考虑桥系统的行为考虑桥梁系统的行为，考虑到桥系统的行为1），以及从桥梁系统对局部压力的变形行为的影响，我们分析了局部压力减少局部应力的影响：a）通过两种方法来抑制局部变形的固定系统，并通过改善桥梁系统的固定型，并分析了桥梁的不断变化。结果，已经证实，在提高整个桥系统的刚度的措施中，从抑制地板板的变形的角度来看，增加地板厚度以提高地板板的承重性能有效减少局部应力。

项目成果

橋梁点検データに基づく鋼I桁橋における主桁-横部材取合い部の疲労損傷事例の分析

基于桥梁检测数据的钢工字梁桥主梁-横杆节点疲劳损伤实例分析

• 发表时间: 2021
• 期刊: 日本鋼構造協会鋼構造論文集
• 作者: 山本亨介，村越潤，上仙靖