鋼橋の疲労亀裂進展シミュレーション手法の開発とその維持管理への応用に関する研究

関西大学工学部 都市環境工学科教授 坂野昌弘
プロジェクトリーダー
坂野 昌弘
関西大学
環境都市工学部 教授
参加メンバー
  • (社)日本橋梁建設協会、(財)海洋架橋・橋梁調査会、阪神高速道路(株)
  • 関西大学環境都市工学部都市システム工学科
  • 京都大学大学院工学研究科
  • 国土交通省 近畿地方整備局
    (道路部、大阪国道事務所、
    近畿技術事務所)

研究の目的
X-FEMによる亀裂の表現の概念図
X-FEMによる亀裂の表現の概念図
亀裂進展に伴う試験片の変形図
亀裂進展に伴う試験片の変形図

経年した鋼橋に発生する疲労亀裂を対象として、その発生および進展挙動を精度よく予測できる解析手法およびプログラムを開発することで、疲労亀裂を生じた鋼橋の補修・補強および点検等の維持管理の合理化に役立てることを目的とする。

研究の概要

鋼床版に生じる疲労亀裂のうち、特に数の多い縦リブと横リブの交差部から発生して横リブを進展する疲労亀裂を対象とし、その発生および進展挙動を精度よく予測できる解析手法を、亀裂進展則にParis則を用いて構築する。

さらに、亀裂進展に対して有利な拡張有限要素法(X-FEM)を用いたプログラムの開発を行い、その妥当性を実験および実橋における疲労亀裂進展状況との比較・検討により検証する。

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研究期間
平成19年3月〜平成21年3月