鋼橋連結部の合理化構造に関する研究

钢桥连接结构合理化研究

• 批准号: 18J15508
• 负责人: 森山 仁志
• 金额: $ 1.58万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J15508/
• 关键词: 高力ボルト摩擦接合継手; 支圧強度; 支圧耐力; 変形支圧限界状態

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．

这项研究的目的是阐明从滑动极限到断裂的钢I型摩擦关节连接的行为，并提出了一种设计钢桥接头极限状态的方法，在该方法中，使用限制是在法兰关节和网络接头之间的合作，而最终的限制是使用Bolt holles的变形限制的最终限制限制。基于这种设计方法，我们提出了一种与梁连接的结构，该结构不会引起螺栓中脆性裂缝，并且可以提高由于支撑压力而引起的强度和塑性变形能力。在2018年，对高强度螺栓接头进行了元素拉伸测试，并检查了螺栓排列对高强度螺栓摩擦接头滑动后行为的影响。测试参数是螺栓布置间隔（螺距P，边缘开放距离E2，量规G），以及其他条件，例如开开距离E1 = 2.5D（D：平行螺栓轴直径），板宽度，板厚度等是恒定的。在3.5D和边缘开口距离E2≧2.5D的范围内更改了音高。从实验结果中，在所有标本的第一个部位确认断裂，并且关节的最大载荷与螺栓排列间距之间的相关性也发生了变化。因此，将来，我们将阐明裂缝模式，其中将通过参数分析最大化关节的最大载荷和变形性能，并基于此，我们将提出一个压力强度评估公式和最佳的螺栓布置间距。在该测试中针对的螺栓布置间隔时，发现螺栓孔的变形量达到螺栓轴直径的10％（在支撑压力极限的状态下）时，支撑应力变成三倍的速度是主板的屈服点的三倍，并且可以预期高支撑应力。因此，如果母板的横截面结构（板宽度，厚度），螺栓数量和排列间距在当前设计标准中的布置间距的范围内进行调整，则可以说即使在实际的围栏接头处也可以预期高压电阻。将来，我们计划通过弯曲钢I-Girder摩擦接头的测试来检查梁接头的滑动后行为。

项目成果

ボルト配置が高力ボルト摩擦接合継手のすべり後終局挙動に及ぼす影響

螺栓布置对高强螺栓摩擦焊接接头滑移后极限性能的影响

• 发表时间: 2019
• 作者: 佐倉亮，森山仁志，山口隆司