Tetsuhiro Shimozato

Instability of Axially Loaded Compression Members under Lateral Rigid Body Excitations

The global compressive capacity of steel members subject to lateral rigid body dynamic excitation is examined numerically with a dynamic nonlinear finite-element analytical algorithm that uses the implicit Newmark-β integration procedure combined with the Newton-Raphson iterative scheme. The algorithm was validated with experimental results. Parametric studies on 180 box, tube, and W shapes are presented. The members included initial geometric imperfections along their lengths. On the basis of the parametric study, a simplified formula for the buckling capacity of a steel member under lateral rigid body excitations is presented that may be considered for the use in the development of a design formula.

FATIGUE STRENGTH OF STEEL BRIDGE BENTES WITH CIRCULAR COLUMN AND ITS IMPROVEMENT

近年, 都市内高速道路の鋼製橋脚隅角部に疲労き裂が確認され, その迅速な対応が求められている. 本研究では, 円形断面柱を有する鋼製橋脚隅角部の疲労強度を明らかにするとともに, このディテールの疲労に対する補強方法の提案を目的として, 大型疲労試験およびFEM解析により検討を行った. その結果, 隅角部コーナーでのせん断遅れ現象による高い応力集中と応力集中箇所に内在する溶接欠陥により, 円形断面柱を有する鋼製橋脚隅角部ディテールの疲労強度は著しく低いことが明らかになった. そこで, 隅角部の補強方法としてリブ取付けを提案し, その効果について検討した結果, 応力集中が半減し, 十分な疲労強度の向上効果があることが確認された.

A STUDY ON LAMELLAR TEAR RISK OF STEEL BRIDGE PIERS RETROFIT WELDING

鋼製橋脚の隅角部に発見された疲労き裂について溶接補修を行ったところ, 鋼材の内部に割れが発生した. この割れについて直接観察, 板厚方向引張試験および材質面からの調査を行うことによって, 古くて板厚方向特性の良くない鋼材に起因したラメラティアであると判定した. 同時に, 主に文献調査を行うことによって, 1973年以前に建設した鋼製橋脚についてはラメラティア発生の可能性を検討すべきと判断した. 特に鋼材成分中の硫黄 (S) の量が0.01%以上, 板厚方向引張試験での絞り値 (φz) が15%以下の場合は, 補修に溶接を用いる場合は特別な検討が必要である. その検討手法に関する案を示した.