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道路橋床版の設計と維持管理の連続照査を可能とする構造性能評価技術の開発

开发结构性能评估技术，能够持续验证公路桥面设计和维护管理

基本信息

批准号：
19J14933
负责人：
竹田京子
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

2020年度の目的は，これまでに開発した疲労耐久性評価法の適用範囲の拡大と，破壊機構に基づく疲労耐久性評価法の体系化，である．具体的には，(1)PC床版接合部の継手構造に関する検討，(2)道路橋床版の上層部土砂化に関する検討，(3)疲労損傷に伴うせん断抵抗の変化に関する検討，を行い，その成果を踏まえて疲労寿命評価法の体系化を行った．(1)に関しては，ループ継手と端部拡径鉄筋それぞれの継手鉄筋を用いた接合部を想定した三次元非線形有限要素解析を行い，その結果，ループ形状や端部拡径形状により接合部の内部コンクリートに圧縮応力が生じることで，主鉄筋に拘束力を与え，付着向上により接合部の耐力が向上することを示した．(2)に関しては，湿潤条件下でRC床版の上層が橋軸方向と橋軸直角方向の2軸圧縮応力の疲労作用を受けることで段階的に土砂化が進行し，断面損失により押抜き曲げ耐力の低下によって生じるという疲労寿命評価の考え方を，計算例を通じて示した．(3)に関しては，せん断補強筋を持たないRC梁の疲労載荷試験を行い，その結果，圧縮部コンクリートに圧縮疲労とせん断疲労が同時に作用する多軸応力疲労によりせん断圧縮破壊が決定するというせん断疲労破壊機構を新たに見出した．今年度と昨年度の研究成果に基づき，破壊機構に基づく疲労耐久性評価法を体系化した．RC床版，PC床版，PC床版接合部の疲労寿命評価法を提案し，過去の輪荷重走行試験の実験データとの比較によりその適用性の高さを示した．また，疲労破壊機構に基づく残存せん断耐力低下モデルを用いた階段状漸増載荷の評価法を構築した．これらの成果は，コンクリート床版の性能評価として広く実施されている輪荷重走行試験の定量的な評価法として有用であると同時に，実床版における構造形式の決定や破壊形式の選択といった合理的な設計手法の構築に大きく寄与できるものと考えられる．

In 2020, the goal is to develop and systematize the application of fatigue durability assessment method for the basic structure. Specifically,(1) the joint part of PC bed plate hand structure related to the study,(2) the upper part of the road bridge bed plate soil sand related to the study,(3) fatigue damage associated with the change in resistance related to the study, the results of the study and fatigue life evaluation method systematization. (1)The end diameter of the joint is determined by the three-dimensional finite element analysis. The result shows that the shape of the joint is determined by the internal pressure of the joint. The main steel is constrained by the joint. (2)In the wet condition, the upper layer of RC bed plate is subjected to the fatigue action of two-axis compression force in the direction of bridge axis and bridge axis at right angles. The sand formation of the stage is carried out, and the section loss is reduced. The fatigue life is evaluated. The calculation example is shown in detail. (3)The RC beam fatigue load test was carried out, and the results showed that the compression part of the RC beam was subjected to compression fatigue, and the compression fatigue was simultaneously applied to the RC beam. This year's research results are based on the systematization of fatigue life evaluation methods for mechanical components.RC bed version, PC bed version, PC bed version joint fatigue life evaluation methods are proposed. The comparison of past wheel load running tests shows that the applicability of fatigue life evaluation methods is high. A method for evaluating the progressive load of a fatigue mechanism is proposed. The results show that the performance evaluation of the bed plate and the quantitative evaluation method of the wheel load running test are useful. At the same time, the structural form of the bed plate is determined, and the reasonable design method is selected.