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

腐蚀损坏钢桥构件初始缺陷变异性预测方法的开发

• 批准号: 21K04243
• 负责人: 宮嵜 靖大
• 金额: $ 2.33万
• 依托单位: Nagaoka National College of Technology
• 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-21K04243/
• 关键词: 初期たわみ; 残留応力; 腐食; 溶接組立; 鋼部材; 複合サイクル試験; 溶接組立て部材

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．

This study は, steel bridge を constitute す る が steel department of material corrosion damage し た interstate の dissolves residual force 応 お よ び early た わ み の を - dynamic traits, be 験 お よ び the numerical calculation に よ り Ming ら か に す る こ と を purpose と す る. 2022 annual の で は, 2021 annual に be applied し た thickness 12 mm の SM490Y material を hollow square お よ び i-shaped の cross-section shape に dissolves assemblage し た column の promote corrosion of material test after の を selected body with い て, そ の 応 residual force お よ び early た わ み を し, そ れ ら を Ming ら か に し た. Residual 応 は, ゲ ー ジ 100 mm long の コ ン タ ク ト ス ト レ イ ン ゲ ー ジ を with い て, selected body section を short copies of に mechanical cutting す る method に よ り measuring し た. ま た, early た わ み は, selected body section を constitute す る そ れ ぞ れ の plate を 9 x 9 の マ ス に area on cutting り, そ を の grid point - potentiometer に よ る outside surface た わ み に よ る measuring を be applied し た. Like と seaborne し た hollow square お よ び i-shaped cross-section selected body の の residue before and after corrosion 応 は, section を constitute す る each plate の residual 応 force distribution の tendency が big き く variations change し な い も の の, そ の big き さ に つ い て は, before and after corrosion で variations change す る こ と を confirm し た. は 2022, 2021 annual と 2022 に be applied し た selected body を parsing モ デ ル に replacement し た nonlinear finite element analytical を い, before and after corrosion の selected body の 応 residual force お よ び early た わ み の reappearance を confirm す る project で あ っ た. し か し な が ら, residual 応 measurement homework が の original plan よ り も sharply に time を し た こ と に plus え て, use of designated と し て い た parsing ソ フ ト ウ ェ ア MARC に よ る hot 応 force analytic モ デ ル の made と parsing line be に GuLv し て い る た め, research into 捗 が の original plan に than べ て 遅 れ て い る condition で あ る. こ の parsing ソ フ ト ウ ェ ア の problem に つ い て は, thermal analytical を 応 force be applied す る た め の vexed 雑 な homework が into force necessary と な る problem point を Ming ら か に し て い る. こ の problem に し seaborne て, hot 応 force analytic モ デ ル made with の プ リ プ ロ セ ッ サ の using が good で あ る と judgment し た も の の, research や residual り の study period の masato is か ら, 応 seaborne が difficult で あ る. し か し, like と seaborne し た モ デ ル change の made お よ び パ ラ メ ト リ ッ ク parsing は problem な く be applied で き る た め, こ れ ら の content を priority line に う program で あ る.

项目成果

板厚12mmのSM490Yを溶接組立した部材の初期たわみに関する実験的研究

12 mm板厚SM490Y焊接件初始挠度试验研究

• 发表时间: 2022
• 作者: WADA Takashi;NAKATANI Kana;SATOFUKA Yoshifumi;MIZUYAMA Takahisa;KOSUGI Ken'ichirou;MIWA Hiroshi;岡村実咲，宮嵜靖大
• 通讯作者: 岡村実咲，宮嵜靖大