溶接構造物の疲労の基礎 - 道路橋について

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溶接構造物の疲労の基礎 - 道路橋について

  • ISBN:9784339052800

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内容説明

繰返し荷重を受ける鋼構造物では,しばしば疲労が問題となる。本書では,特に鋼道路橋の溶接継手を対象として,その基本的な疲労挙動を解説する。また,本書の内容は,鋼道路橋以外の溶接構造物に適用することも可能である。

目次

第Ⅰ部溶接された鋼構造物の疲労強度─基礎的な考え方─
1.溶接鋼構造物の疲労
1.1 はじめに─道路橋を取り巻く環境─
1.2 溶接構造物の疲労─疲労損傷に備えて─
1.3 疲労照査の必要性─設計から維持・管理まで─
1.4 溶接構造物の疲労に関する12の疑問
1.5 本書の構成

2.溶接構造物の疲労照査─疲労照査へのアプローチ─
2.1 疲労の3要素と疲労照査─継手の形状,応力範囲,繰返し数─
2.2 疲労強度曲線(S-N曲線)の求め方
2.3 作用する応力範囲と繰返し数の求め方
2.4 疲労耐久性の評価の流れ─道路橋を対象にして─
2.5 疲労対策について─疲労強度向上法と補修・補強─

第Ⅱ部各種の溶接継手の疲労挙動─基礎から応用へ─
3.引張を受ける溶接継手の疲労挙動─溶接止端からの疲労き裂─
3.1 溶接継手の形状と作用荷重の方向
3.2 リブ十字すみ肉溶接継手の疲労挙動─疲労き裂の発生・進展挙動─
3.3 面外ガセット溶接継手の疲労挙動─応力集中の重なり─
3.4 リブと面外ガセットを組み合わせた溶接継手─疲労き裂の発生位置─
3.5 面内ガセット溶接継手の引張疲労試験─応力集中の影響─
3.6 残留応力と拘束応力の影響について
3.7 主応力に斜めに溶接された継手の疲労挙動
3.8 鋼管構造に用いられる溶接継手

4.溶接金属で荷重を伝達する継手の疲労挙動
4.1 溶接内を進展する疲労き裂について
4.2 内部に不溶着部を有する突合せ溶接継手─角度の影響─
4.3 荷重を伝達するすみ肉溶接を用いた十字継手
4.4 裏当て金を用いた鋼床版Uリブの突合せ溶接継手の疲労挙動
4.5 溶接による疲労き裂の補修について

5.板曲げを受ける溶接継手の疲労挙動
5.1 板曲げ疲労試験について─引張との違いと板厚効果─
5.2 すみ肉溶接継手の板曲げによる疲労試験─止端に生じる疲労き裂─
5.3 面外ガセット溶接継手の板曲げ疲労試験─鋼床版箱桁の垂直補剛材上端のモデル─
5.4 材辺に直角に溶接されたT継手の疲労挙動─実橋への適用について─

6.鋼床版のデッキプレート近傍の溶接継手の疲労試験
6.1 鋼床版の疲労問題の背景
6.2 垂直補剛材上端の疲労き裂─面外ガセット溶接継手との関係─
6.3 デッキプレートを貫通する疲労き裂について
6.4 Uリブのすみ肉溶接内を進展する疲労き裂
6.5 鋼床版の溶接継手の疲労耐久性の照査─継手のS-N曲線を用いる方法─

7.溶接継手の疲労強度向上法
7.1 疲労強度向上法の基本的な考え方
7.2 ICR処理による疲労強度向上法─溶接止端に高い圧縮残留応力を導入─
7.3 ICR処理による疲労き裂の補修と延命化─き裂を閉口させる効果─

8.変動荷重による溶接継手の疲労挙動
8.1 変動荷重による疲労試験の例─荷重が一定でない場合─
8.2 周期的な過荷重(periodicOL)による疲労試験
8.3 変動ブロック荷重(VA-blockloading)による疲労試験
8.4 変動荷重(VAloading)の分布形の影響

9.破壊力学を用いた疲労き裂進展寿命の解析
9.1 疲労き裂進展解析の歴史的な背景
9.2 疲労き裂進展解析の適用例とその手順
9.3 溶接継手のDKと疲労き裂進展の計算例
9.4 変動荷重による疲労き裂進展挙動の計測と解析

第Ⅲ部道路橋の使われ方と損傷事例─作用する繰返しの外力と疲労き裂─
10.実構造物に作用する荷重と応力範囲のモニタリング─道路橋と附属構造物─
10.1 作用する応力範囲の実態調査─疲労との関わり─
10.2 作用応力範囲と繰返し数の計測─疲労耐久性の評価─
10.3 BWIMによる走行荷重の実態調査─bridgeweigh-in-motion─

11. 道路橋の疲労損傷事例と対策1─構造的な問題で疲労損傷─
11.1 道路橋の疲労損傷の事例─過去,現在,未来─
11.2 斜角のある上路アーチ橋の損傷事例
11.3 鋼床版箱桁のダイアフラムの構造変更と疲労き裂の補修

12.道路橋の疲労損傷事例と対策2─溶接継手の疲労耐久性の不足─
12.1 鋼床版Uリブの突合せ溶接の疲労き裂
12.2 鋼床版箱桁の垂直補剛材上端の疲労き裂
12.3 鋼床版のデッキプレートを貫通する疲労き裂

13.道路橋の疲労損傷事例と対策3─疲労照査してこなかった部材─
13.1 疲労照査してこなかった部材について
13.2 伸縮装置の疲労損傷と耐久性の予測─フィンガージョイント─
13.3 伸縮装置の疲労損傷の例─ビーム型伸縮装置─
13.4 照明柱,標識柱の疲労照査について

付録
付録1 溶接継手の疲労試験について─過去,現在,未来─
付録1.1 疲労試験の歴史とその背景について
付録1.2 溶接継手の疲労の研究─国際的な協力─
付録2 溶接継手の疲労試験と疲労き裂の検出について─実験室での試み─
付録2.1 溶接継手の疲労試験
付録2.2 疲労き裂の検出とモニタリングのテクニック
付録3 疲労試験機について
付録3.1 筆者が用いた疲労試験機の例
付録3.2 板曲げ疲労試験機の開発の経緯─安く,早く,省エネで─
付録4 疲労強度曲線(S-N曲線)の求め方

謝辞
引用・参考文献
索引

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