Development of variability prediction method for initial imperfections of corrosion-damaged steel bridge members

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本研究は，鋼橋を構成する鋼部材が腐食損傷した際の溶接残留応力および初期たわみの変動性状を，実験および数値計算により明らかにすることを目的とする．2022年度の研究では，2021年度に実施した板厚12mmのSM490Y材を中空正方形およびI形の断面形状に溶接組立した柱部材の促進腐食試験後の供試体を用いて，その残留応力および初期たわみを測定し，それらを明らかにした．残留応力は，ゲージ長100mmのコンタクトストレインゲージを用いて，供試体断面を短冊状に機械的切断する方法により計測した．また，初期たわみは，供試体断面を構成するそれぞれの板を9×9のマス目上に区切り，その格子点上を変位計による面外たわみによる計測を実施した．対象とした中空正方形およびI形断面供試体の腐食前後の残留応力は，断面を構成する各板の残留応力分布の傾向が大きく変化しないものの，その大きさについては，腐食前後で変化することを確認した．2022年度は，2021年度と2022年度に実施した供試体を解析モデルに置換した非線形有限要素解析を行い，腐食前後の供試体の残留応力および初期たわみの再現を確認する計画であった．しかしながら，残留応力測定作業が当初の計画よりも大幅に時間を要したことに加えて，使用予定としていた解析ソフトウェアMARCによる熱応力解析モデルの作成と解析実行に苦慮しているため，研究進捗が当初の計画に比べて遅れている状況である．この解析ソフトウェアの問題については，熱応力解析を実施するための煩雑な入力作業が必要となる問題点を明らかにしている．この問題に対して，熱応力解析モデル作成用のプリプロセッサの利用が良策であると判断したものの，研究費用や残りの研究期間の関係から，対応が困難である．しかし，対象としたモデル化の作成およびパラメトリック解析は問題なく実施できるため，これらの内容を優先的に行う計画である．