Masaru Shimizu

This study developed a tap bolt joint method with tap holes in both plates as a preventive maintenance method against weld root failure in fillet-welded cover plates. The method aims to reduce the relative displacement between two plates, which is the cause of weld root crack. To evaluate the fatigue strength of the joint and the relative displacement of the plates, fatigue tests and finite element analysis were conducted to examine the fundamental characteristics of tap bolt joints. The results showed that the fatigue strength of the tap bolt joint was distributed around the JSSC-E class under cyclic tensile axial loads, the JSSC-A class under cyclic compressive axial loads, and was significantly higher than the JSSC-S class under cyclic shear loads. Furthermore, tap bolt joints were installed in fillet-welded sole plates in plate girders, and their effectiveness was examined through fatigue tests and finite element analysis. The results showed that the tap bolt joint method can extend the fatigue life of the weld root of a sole plate.

本論文は，鋼床版のUリブとデッキプレートの溶接ルートからデッキプレートまたは溶接ビードに進展する疲労き裂に対して，交通規制が不要であり，かつ死荷重が増加しない対策方法を検討したものである．具体的には，Uリブの下フランジを切断・撤去し，Uリブ・デッキプレート溶接部をUリブ内側からも溶接する対策を提案した．まず，構造改変を伴う本対策の実現性の確認として，耐荷性能，溶接の施工性や出来形，アスファルト舗装への影響を検証した．次に，対策前後での着目溶接部周辺の局部応力やき裂先端の応力性状の変化，および他の部位への影響を有限要素解析により確認した．最後に，本対策の疲労耐久性を定点疲労試験により明らかにした．

本論文は，鋼床版のUリブとデッキプレートの溶接部から生じる疲労き裂のうち，溶接ルートを起点としてデッキプレートへ進展する疲労き裂を対象として，超高性能繊維補強セメント系複合材料の敷設による疲労対策の効果と，その対策自体の疲労耐久性について検討したものである．具体的には，輪荷重走行試験および有限要素解析により，疲労き裂に対する進展抑制効果，敷設した材料やデッキプレートとの界面の疲労耐久性の確認を行い，一般に用いられる鋼繊維補強コンクリートを敷設する対策と比較して，本対策の有効性を示した．