高力ボルト引張接合を汎用化するための設計手法の開発

开发一种通用化高强度螺栓拉伸接头的设计方法

• 批准号: 20J15702
• 负责人: 杉本 悠真
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Iwate University (2021)Osaka City University (2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J15702/
• 关键词: 高力ボルトエンドプレート接合; 引張接合継手; 非突出型接合; ボルト軸力推定法; スプリットティー継手; FEM解析

2020年度に提案した非突出型エンドプレート接合（以下，非突出型接合）のボルト軸力推定法はFEM解析の結果から得られた推定法であり，FEM解析の妥当性検証と実大サイズの非突出型接合実験による推定式の実用性検証を行う必要があり，2021年度はこれらに取り組んだ．まず，引張接合のFEM モデル の妥当性について，引張接合で最も基本的な接合形式であるスプリットティー継手を用いた検討を行った．解析実施者毎に設定方法にばらつきが生じると考えられる「要素分割・要素種別」，「接触条件」，「溶接余盛部のモデル化」，「高力ボルトのモデル化」を解析パラメータに設定し，これらの設定方法について解析と実験の降伏耐力や最大耐力を比較することでその影響を確認した．特に，スプリットティー継手の挙動を高精度に再現するための要素分割方法を提示したことが本検討の最も重要な成果である．次に，昨年度提案した非突出型接合のボルト軸力推定法とそれに使用した解析モデルの妥当性の検証を目的とし，水平リブの長さをパラメータとした3ケースの非突出型接合の載荷実験を実施した．供試体は支間3mのH形鋼（H588-300-12-20）を使用した．まず，水平リブの有無によるボルト軸力の増分を比較し，水平リブを有した接合部の方がボルト軸力の増加が抑えられ，実験的にも水平リブが接合部の強度向上に効果的であることを確認した．また，実験では接合面の初期不整の影響により，ボルト軸力や接合面間の離間量などでFEM解析の結果と異なる結果となったが，全体の鉛直変位や腹板－フランジ部のひずみ分布は整合させることができ，非突出型接合の解析モデルの妥当性を明らかにすることができた．そして，前年度に提案した非突出型接合のボルト軸力推定法は本実験結果と比較しても安全側の評価を与えることを確認し，その実用性を確認した．

2020 annual に proposal し た non prominent エ ン ド プ レ ー ト joint (the following, the prominent joint) の ボ ル ト axis push set method は FEM analytical results の か ら must ら れ た estimate で あ り, FEM analytical の justice 検 card と be big サ イ ズ の non prominent joint be 験 に よ る push pattern の be use sex 検 line card を う necessary が あ り, For the year 2021, んだ れらに is taken from the group んだ. ま ず, extension and joint の FEM モ デ ル の justice に つ い て, extension and joint で the most basic form of junction な で も あ る ス プ リ ッ ト テ ィ ー 継 hand を with い た 検 line for を っ た. Resolution to be his their に set methods に ば ら つ き が raw じ る と exam え ら れ る "elements segmentation, a kind", "contact", "dissolve yu sheng department の モ デ ル", "high force ボ ル ト の モ デ ル" を parsing パ ラ メ ー タ に set し, こ れ ら の set methods に つ い て parsing と be 験 の yield most endurance や endurance を comparison す る こ と で そ の influence を confirm し た. に, ス プ リ ッ ト テ ィ ー 継 hand の 挙 dynamic を high-precision に reappearance す る た め の elements segmentation method を prompt し た こ と が this beg の 検 achievements of the most important な も で あ る. に, yesterday the annual proposal し た non prominent joint の ボ ル ト axis push set method と そ れ に use し た parsing モ デ ル の justice の 検 card を purpose と し, horizontal リ ブ の long さ を パ ラ メ ー タ と し た 3 ケ ー ス の non prominent joint の load be 験 を be applied し た. The 3m <s:1> H-shaped steel (H588-300-12-20) between the <s:1> supports of the test body を is used for <s:1> た. ま ず, horizontal リ ブ の presence of に よ る ボ ル の raised points を compare し ト axial force, horizontal リ ブ を have し た joints の party が ボ ル ト axial force の raised plus が え suppression ら れ, be the 験 に も level リ ブ が joints の strength up に unseen fruit で あ る こ と を confirm し た. ま た, be 験 で は faying surface の early not whole の に よ り, ボ ル ト axial force や の from falls between faying surface な ど で FEM analytical results の と different な る results と な っ た が, all の straight - a や web - フ ラ ン ジ department の ひ ず み distribution は integration さ せ る こ と が で き, Non-protruding joint <s:1> analysis モデ にする <s:1> appropriateness を clarity ら にする にする とがで た た た. そ し て, former annual に proposal し た non prominent joint の ボ ル ト shaft pushing method は our be 験 results と し て も security side の review 価 を and え る こ と を confirm し, そ の be reconfirm by sexual を し た.

项目成果

スプリットティー継手におけるFEM解析のベンチマークモデル

分体式三通接头有限元分析基准模型

• 发表时间: 2021
• 期刊: 鋼構造年次論文報告集
• 作者: Naito Koji;Deguchi Soichiro;Hakamada Masataka;Mabuchi Mamoru;杉本悠真，山口隆司
• 通讯作者: 杉本悠真，山口隆司

高力ボルト非突出型エンドプレート接合の水平リブ設置による強度向上効果に関する実験的検討

非凸端板节点水平肋安装高强螺栓强度提升效果试验研究

• 发表时间: 2021
• 作者: 岡 大椰;兒島 孝明、井原邦夫、小林哲夫、中野秀雄;カジャ・シルヴァマン（翻訳・解説：高崎郁子）;杉本悠真
• 通讯作者: 杉本悠真

Analytical study on estimating bolt axial force of flush endplate connection

平端板连接螺栓轴力估算的分析研究

• DOI: 10.11532/structcivil.67a.398
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of Structural Engineering, A
• 作者: 杉本 悠真;山口 隆司
• 通讯作者: 山口 隆司