鋼橋連結部の合理化構造に関する研究

本研究の目的は，鋼I桁摩擦接合連結部のすべり限界から破断に至るまでの挙動を解明し，使用限界をフランジ継手とウェブ継手の協働作用を考慮したすべり限界とし，終局限界をボルト孔の変形量を指標とした変形支圧限界とする，鋼橋連結部の限界状態設計法を提案することである．そして，その設計法をもとに，ボルトの脆性破断が発生せず，支圧による耐力上昇と塑性変形能を期待できる桁連結構造を提案することである．平成30年度は，高力ボルト摩擦接合継手の要素引張試験を行い，ボルト配置が高力ボルト摩擦接合継手のすべり後挙動に及ぼす影響を検討した．試験パラメータはボルト配置間隔（ピッチp・縁りあき距離e2・ゲージg）とし，端しあき距離e1 = 2.5d（d：ボルト軸平行部径）・板幅・板厚などのその他の条件は一定とした．ピッチp≧3.5d，縁りあき距離e2 ≧2.5dの範囲で変化させた．実験結果より，すべての試験体で一番初めに降伏した部位から破断が確認され，継手の最大荷重とボルト配置間隔の相関関係も破壊モードごとで変化した．したがって，今後は継手の最大荷重と変形性能が最大となる破壊モードをパラメトリック解析により明らかにし，それを踏まえて，支圧耐力評価式と最適なボルト配置間隔を提案する．本試験で対象としたボルト配置間隔においては，ボルト孔の変形量がボルト軸径の10%に到達したとき（支圧限界状態）の支圧応力が母板の降伏点の3倍以上となり，高い支圧応力を期待できることがわかった．したがって，現行の設計基準における配置間隔の制限範囲内で母板の断面構成（板幅・板厚）・ボルト本数・配置間隔などを調整すれば，実際の桁連結部においても高い支圧耐力を期待できる可能性があるといえる．今後，鋼I桁摩擦接合連結部の曲げ試験により桁連結部のすべり後挙動を検討する予定である．

本研究の目的は，鋼I桁摩擦接合連結部のすべり限界から破断に至るまでの挙動を解明し，使用限界をフランジ継手とウェブ継手の協働作用を考慮したすべり限界とし，終局限界をボルト孔の変形量を指標とした変形支圧限界とする，鋼橋連結部の限界状態設計法を提案することである．そして，その設計法をもとに，ボルトの脆性破断が発生せず，支圧による耐力上昇と塑性変形能を期待できる桁連結構造を提案することである．平成30年度は，高力ボルト摩擦接合継手の要素引張試験を行い，ボルト配置が高力ボルト摩擦接合継手のすべり後挙動に及ぼす影響を検討した．試験パラメータはボルト配置間隔（ピッチp・縁りあき距離e2・ゲージg）とし，端しあき距離e1 = 2.5d（d：ボルト軸平行部径）・板幅・板厚などのその他の条件は一定とした．ピッチp≧3.5d，縁りあき距離e2 ≧2.5dの範囲で変化させた．実験結果より，すべての試験体で一番初めに降伏した部位から破断が確認され，継手の最大荷重とボルト配置間隔の相関関係も破壊モードごとで変化した．したがって，今後は継手の最大荷重と変形性能が最大となる破壊モードをパラメトリック解析により明らかにし，それを踏まえて，支圧耐力評価式と最適なボルト配置間隔を提案する．本試験で対象としたボルト配置間隔においては，ボルト孔の変形量がボルト軸径の10%に到達したとき（支圧限界状態）の支圧応力が母板の降伏点の3倍以上となり，高い支圧応力を期待できることがわかった．したがって，現行の設計基準における配置間隔の制限範囲内で母板の断面構成（板幅・板厚）・ボルト本数・配置間隔などを調整すれば，実際の桁連結部においても高い支圧耐力を期待できる可能性があるといえる．今後，鋼I桁摩擦接合連結部の曲げ試験により桁連結部のすべり後挙動を検討する予定である．