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[[皆川の卒論日誌]]~
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#contents
*6/30 内田さん、小松原さん、佐々木さん [#s56deb94]
・破断したボルトの順番ははっきりとはわからないが、ねじ山...
・短いボルトは最後まで頑張っていたのではないか？~
・ボルトが緩んでいたらプレートが浮き上がってボルト破壊~
・繰り返し破断~
・ねじ山なくなる~
*4/21 IHIインフラシステムさん アドバイス [#lf238110]
1,サグモデル~
両端固定にして自重をかけることで張力導入できる。~
この方法により、斜めにしても張力導入でき、固定点間距離を...
2,ケーブルを１本ではなくストランドでモデル化してはどうか？
ストランドが束なったモデルと１本の円柱モデルでの比較~
*4/22 神鋼鋼線さん 学んだこと [#a8e5b35b]
・被覆は、直接ケーブルにポリエチレンを溶かしながら覆って...
・基本的に被覆の厚さはケーブルの種類(直径・本数)で決まっ...
・レインバイブレーションは風速が10数m/s以上で発生しづらく...
→水道が破壊されてしまうから。~
・張力測定に用いられる高次振動法における振動数と振動モー...
*サグの影響の検討 [#ge6f4c45]
これまでのサグは、ケーブルモデルを真っ直ぐに作成し重力を...
そこで、モデル作成時にサグの形状に曲げて作っておき、張力...
ある一定のサグ比になると、サグなしモデルと比較して固有振...
**サグモデルの作成 [#xc65bb2d]
サグモデルを作成するために、ケーブル直線モデルに張力と重...
その座標に従ってgeometryで点を打ち、曲線状にケーブルを作...
***直線モデルに張力&重力をかけた時のサグの大きさ [#d221ec...
http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/...
l=113.149m、d=152mm、T=1003.69kN、ρ=7800kg/m^3、ポアソン...
直線モデルに張力&重力をかけた時のサグの大きさは2.25m(理論...
卒論ではSolid要素を使用して振動解析を行っていたが、今後は...
***直線モデルでの振動解析 [#td7a77b2]
①step数0.001での振動解析~
http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/...
固有振動数の理論値は、1次=0.38Hz、3次=1.13Hz、5次=1.88Hz~
どの卓越振動数がどのモードのものかがわからないようなグラ...
②step数0.01での振動解析~
http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/...
step数0.001のときに出ていた雑音のような卓越振動数がなくな...
また、solid要素で解析していたときは、1次=0.391Hz、3次=1.1...
③直線モデルで重力かけない(サグを作らない状態で)振動解析を...
http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/...
3次と思われる卓越振動数以外は、重力ありの振動解析と同じ振...
次はsin波をあたえて卓越振動数で共振するかを確認する。~
***直線モデル sin波 [#od4b178a]
振動解析で卓越した振動数のsin波を与えて共振するか確認する...
モデルには重力をかけない状態でsin波を与えている。~
0.390625Hzのsin波~
http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/...
1.07422Hzのsin波~
http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/...
1.75781Hzのsin波~
http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/...
この結果から、由利橋のケーブルの固有振動数は1次モード=0.3...
理論値との誤差は、1次モード=3.7%、3次モード=5.3%、5次モー...
卒論ではsolid要素(3D)で振動解析を行っていたが、cable要素(...
*由利橋 ボルト事故 [#aee01989]
**12/9〜 リブ付きモデル [#x8628d19]
保護鋼管周りにリブが付いたモデルを作成した。~
&ref(http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2025/mina...
ボルトとプレートおよび主塔の接続は、ボルトの頭の面(下の図...
&ref(http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2025/mina...
***プレートへの簡易的な静的荷重 [#ba7949b3]
ボルト軸方向にプレートを簡易的な静的荷重を与え、各ボルト...
***保護鋼管先端を下に静的荷重 [#gd255f86]
Bolt10,11の影響が大きく、次いでBolt8,13が影響が大きかった...
Bolt8,10,11,13は降伏していた。~
手計算では保護鋼管とプレートの交差部から最も遠いBolt9,12...
リブによって力の流れが変わり、リブの付け根に近いボルトが...
**5/2〜 モデル作成 [#n9a0ba31]
5/2〜5/7 主塔側のプレートとボルトのモデル化完了~
→エラー出ない。~
5/8～5/11 桁側のプレートとボルトのモデル化完了~
→エラー出ない。~
5/12～ ケーブルのモデル化作成~
→接点を共有させて問題なく解析できるか確認していく。~
5/22〜 モデルのmesh~
→被覆部分のmesh部分でエラーが起きてしまい色々試している。~
要素数が大きくなってしまっている。~
主塔側のモデル~
&ref(http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/mina...
桁側のモデル~
&ref(http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/mina...
5/29〜 モデル完成(被覆部分はmeshを切れなかったため、まず...
LIAISON_MAILを使って各部材を結合したところ、エラー出ずに...
3DModelでサグを再現する設定がまだ見つけられておらずケーブ...
** 解析 [#p08015c0]
6/1〜 重力のみ考慮~
今回のモデルに重力を考慮したところ、ケーブル部分のZ方向最...
保護管長106.367m、張力1003.69kNのときのサグの理論値は1.95m~
この点では、SIGMxx=36.8MPa、SIGMzz=6.9MPaであり、軸力は37...
***PRE_SIGM [#uc2b342b]
3Dでサグモデルの作成前に両端固定したまま張力導入する方法...
PRE_SIGMコマンドは動的解析には使えないので２段階解析で適...
両端固定した状態の結果をFFTにかけたところ、3.91Hz、7.12Hz...
卒論のときのFORCE_FACEで与える方法のときはf1=2.93Hz,f3=8....
***全体モデルのモーダル解析 [#gf1dd001]
塔の固有振動数を求めるためにモーダル解析を行った。~
・面内振動~
1次=1.465Hz 3次=5.786Hz 5次=15.744Hz~
・面外振動~
1次=0.668Hz 3次=4.137Hz 5次=11.471Hz~
***全体モデルの解析 [#j041133e]
下の一時的なエラーがたくさん出て、フリーズしてしまう。~
&ref(http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/mina...
収束エラーが出てしまっているので原因を見つけていきたい~
***塔側のみの解析 [#j0e7ac49]
モデルは塔、プレート、ボルト、保護鋼管を使って時刻歴解析...
最初の解析では、載荷場所は保護鋼管の先端にして、静的に載...
**手計算 [#c2b505b2]
ボルトにどのような力が働いているかを様々な仮定の下、手計...
***軸力変動 全てのボルトがゆるみなし 疲労の考慮なし [#g...
プレートに面外モーメントが発生した時に軸力変動~
仮定1 : 16本のボルトでモーメントを受け持つとき~
ボルトはM16 有効断面積は157mm^2~
SS400 引張強さ=400N/mm^2×157mm^2=62.8kN~
①強度区分が4.6の時
Bolt1,4が破断するときのケーブル中央の最大変位(一番破断し...
初期軸力=0.7×240×157=26.4kN
破断までの軸力変動=62.8-26.4=36.4kN
ボルトに36.4kNの軸力変動があったときのケーブル固定部のモ...
=36.4×841821.28/348.65=87888.41kN・mm
このモーメントが発生するときのケーブル中央の最大変位=12.2m
ケーブル中央が12.2mの振幅があればボルト破断(Bolt1 or 4)
➁強度区分が4.8の時
Bolt1,4が破断するときのケーブル中央の最大変位(一番破断し...
初期軸力=0.7×320×157=35.2kN
破断までの軸力変動=62.8-35.2=27.6kN
ボルトに36.4kNの軸力変動があったときのケーブル固定部のモ...
このモーメントが発生するときのケーブル中央の最大変位=9.25m
ケーブル中央が9.25mの振幅があればボルト破断(Bolt1 or 4)
③7/29 「ボルトの強度計算の方法」を参考にした計算 (強度...
Bolt1,4が破断するときのケーブル中央の最大変位(一番破断し...
初期軸力=0.7×240×157=26.4kN
破断までの軸力変動=62.8-26.4=36.4kN
・「ボルト本数が増えても、ボルト1本あたりの負荷できる荷...
ボルトに846.62Nの軸力変動があったときのケーブル固定部の...
=8346.62×841821.28/348.65=20153054.16Nmm
このモーメントが発生するときのケーブル中央の最大変位=2.80m
ケーブル中央が2.80mの振幅があればボルト1番が破断(Bolt1 o...
仮定2 : 4本のボルト(Bolt1,4,9,12)だけで固定されているとき~
ボルトはM16 有効断面積は157mm^2~
SS400 引張強さ=400N/mm^2×157mm^2=62.8kN~
①強度区分が4.6の時
Bolt1,4が破断するときのケーブル中央の最大変位(一番破断し...
初期軸力=0.7×240×157=26.4kN
破断までの軸力変動=62.8-26.4=36.4kN
ボルトに36.4kNの軸力変動があったときのケーブル固定部のモ...
=36.4×243116.82/348.65=25381.89kN・mm
このモーメントが発生するときのケーブル中央の最大変位=3.52m
ケーブル中央が3.52mの振幅があればボルト破断(Bolt1 or 4)
***軸力変動 プレート下側のボルトのゆるみを考慮 疲労の考...
ボルトのゆるみを∑ri^2の減少で表した。~
①Bolt1,4がゆるんでBolt2,3破断 強度区分4.6と仮定
プレート下側で最初にゆるむのはNo.1か4であるため、そのボ...
ボルトのゆるみが発生すると、∑ri^2がゆるんだボルト分減少...
Bolt2,3が破断するときのケーブル中央の最大変位(Bolt1,4が...
初期軸力=0.7×240×157=26.4kN
破断までの軸力変動=62.8-26.4=36.4kN
ボルトに36.4kNの軸力変動があったときのケーブル固定部のモ...
=36.4×598704.46/327.00=66644.03kN・mm
このモーメントが発生するときのケーブル中央の最大変位=9.25m
ケーブル中央が9.25mの振幅があればボルト破断(Bolt2 or 3)
②Bolt1,4がゆるんでBolt2,3が破断せずにゆるみ、Bolt5,16破...
プレート下側で最初にゆるむのはNo.1か4であり、その後Bolt2...
ボルトのゆるみが発生すると、∑ri^2がゆるんだボルト分減少...
Bolt5,16が破断するときのケーブル中央の最大変位(Bolt1,4 &...
初期軸力=0.7×240×157=26.4kN
破断までの軸力変動=62.8-26.4=36.4kN
ボルトに36.4kNの軸力変動があったときのケーブル固定部のモ...
=36.4×384841.6/318.81=43938.57kN・mm
このモーメントが発生するときのケーブル中央の最大変位=6.10m
ケーブル中央が6.10mの振幅があればボルト破断(Bolt5 or 16)
**せん断 [#g91739ee]
***2本でせん断を受け持つとき 疲労なし [#xa1df2fe]
施工誤差でボルト2本の位置が設計時よりも上にあり、プレート...
せん断強さ=400N/mm^2×0.6×157mm^2=37680N/本
2本破断させるために必要なせん断力=37680×2=75.36kN
ケーブルを直線(サグ=0)と仮定したとき、ケーブル角度(24.9°...
プレート部分に73.33kNがかかったときに、ケーブルに等分布...
この時のケーブル中央のたわみ=185.4m
疲労を考慮せずにせん断を2本のボルトで受け持つとき、ケー...
***2本でせん断を受け持つとき 疲労限界 [#d8b0951b]
由利橋が竣工してから12年間の冬期の朝1時間にケーブルが振動...
疲労強度を引張強さの0.35倍と仮定すると、疲労強度=400N/mm...
せん断強さ=140N/mm^2×0.6×157mm^2=13188N
2本破断させるために必要なせん断力=13188×2=26.38kN
ケーブルを直線(サグ=0)と仮定したとき、ケーブル角度(24.9°...
プレート部分に23.93kNがかかったときに、ケーブルに作用す...
この時のケーブル中央のたわみ=60.5m
疲労を考慮せずにせん断を2本のボルトで受け持つとき、ケー...
**由利橋のボルトの写真から [#x8702bed]
・サビの量・場所がボルトごとに異なる。~
→それによる影響がボルトごとに異なるため、段階的に破断し...
・座面が曲がっている。~
→軸力だけの影響で破断したのだとしたら曲がる？~
・破断面付近のねじ山がつぶれている~
→断面欠損~
・ボルトに赤くなっている部分がある。~
→おそらく摩耗によるものだと思うが、なぜ赤なのか？~
・破断後のボルトの長さが異なる。~
**参考文献 [#ie8d72c3]
7/28 ねじ締結体の疲労破壊対策 https://navi.hardlock.co.j...
7/29 ボルトの強度計算の方法 https://www.rt-designlab.com...
*MIDAS [#jee788b7]
**由利橋 死荷重 [#p46ada01]
G1側のタワーとケーブルの変位 ケーブルの分割数は1~
&ref(http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2025/mina...
&ref(http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2025/mina...
&ref(http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2025/mina...
G2側のタワーとケーブルの変位~
&ref(http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2025/mina...
&ref(http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2025/mina...
&ref(http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2025/mina...
現在の問題点~
反力が設計反力と一致しない。~
**モーダル解析 [#s26eecd9]
***ケーブル分割数2 [#q0f9c49c]
全ケーブルの分割数を2にして固有値解析を行い、塔の固有振動...
解析はエラーなく終わったため、以前出ていたエラーはケーブ...
塔の橋軸直角方向の振動数は0.80Hz~
&ref(http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2025/mina...
&ref(http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2025/mina...
塔の橋軸方向の振動数は1.40Hz~
&ref(http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2025/mina...
&ref(http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2025/mina...
この段階での問題点~
・ケーブル分割数を増やすと、今のところ不安定になり解析ス...
・ケーブル張力が入らない。(一応、静的解析では解決。)~
**7/13 sin波 橋軸直角方向 [#m8b729bd]
ケーブルの分割数を10mごとに1点の間隔で分割し、塔と桁の交...
塔とともに、ケーブルも橋軸直角方向の振動になった。~
最初はひずみエネルギー比例減衰で解析をしていたが、その減...
&ref(http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2025/mina...
この振動は倍率を上げている。~
**7/16 プレテンション [#acaa8272]
ケーブルの要素をつくるときに与えるプレストレスだと構造不...
それで張力を指定する以外に、「プレテンション荷重」で各ケ...
しかし、「プレテンション荷重」では、荷重ケースや静的荷重...
現在の問題点~
・「プレテンション荷重」では荷重ケースや静的荷重に他の荷...
・幾何学的非線形を有効にしないと初期張力として入らないた...
**7/15 ケーブル分割数を増やした時に解析が不安定になる問...
ケーブル分割数を10mごとに1point
終了行:
[[皆川の卒論日誌]]~
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*6/30 内田さん、小松原さん、佐々木さん [#s56deb94]
・破断したボルトの順番ははっきりとはわからないが、ねじ山...
・短いボルトは最後まで頑張っていたのではないか？~
・ボルトが緩んでいたらプレートが浮き上がってボルト破壊~
・繰り返し破断~
・ねじ山なくなる~
*4/21 IHIインフラシステムさん アドバイス [#lf238110]
1,サグモデル~
両端固定にして自重をかけることで張力導入できる。~
この方法により、斜めにしても張力導入でき、固定点間距離を...
2,ケーブルを１本ではなくストランドでモデル化してはどうか？
ストランドが束なったモデルと１本の円柱モデルでの比較~
*4/22 神鋼鋼線さん 学んだこと [#a8e5b35b]
・被覆は、直接ケーブルにポリエチレンを溶かしながら覆って...
・基本的に被覆の厚さはケーブルの種類(直径・本数)で決まっ...
・レインバイブレーションは風速が10数m/s以上で発生しづらく...
→水道が破壊されてしまうから。~
・張力測定に用いられる高次振動法における振動数と振動モー...
*サグの影響の検討 [#ge6f4c45]
これまでのサグは、ケーブルモデルを真っ直ぐに作成し重力を...
そこで、モデル作成時にサグの形状に曲げて作っておき、張力...
ある一定のサグ比になると、サグなしモデルと比較して固有振...
**サグモデルの作成 [#xc65bb2d]
サグモデルを作成するために、ケーブル直線モデルに張力と重...
その座標に従ってgeometryで点を打ち、曲線状にケーブルを作...
***直線モデルに張力&重力をかけた時のサグの大きさ [#d221ec...
http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/...
l=113.149m、d=152mm、T=1003.69kN、ρ=7800kg/m^3、ポアソン...
直線モデルに張力&重力をかけた時のサグの大きさは2.25m(理論...
卒論ではSolid要素を使用して振動解析を行っていたが、今後は...
***直線モデルでの振動解析 [#td7a77b2]
①step数0.001での振動解析~
http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/...
固有振動数の理論値は、1次=0.38Hz、3次=1.13Hz、5次=1.88Hz~
どの卓越振動数がどのモードのものかがわからないようなグラ...
②step数0.01での振動解析~
http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/...
step数0.001のときに出ていた雑音のような卓越振動数がなくな...
また、solid要素で解析していたときは、1次=0.391Hz、3次=1.1...
③直線モデルで重力かけない(サグを作らない状態で)振動解析を...
http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/...
3次と思われる卓越振動数以外は、重力ありの振動解析と同じ振...
次はsin波をあたえて卓越振動数で共振するかを確認する。~
***直線モデル sin波 [#od4b178a]
振動解析で卓越した振動数のsin波を与えて共振するか確認する...
モデルには重力をかけない状態でsin波を与えている。~
0.390625Hzのsin波~
http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/...
1.07422Hzのsin波~
http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/...
1.75781Hzのsin波~
http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/...
この結果から、由利橋のケーブルの固有振動数は1次モード=0.3...
理論値との誤差は、1次モード=3.7%、3次モード=5.3%、5次モー...
卒論ではsolid要素(3D)で振動解析を行っていたが、cable要素(...
*由利橋 ボルト事故 [#aee01989]
**12/9〜 リブ付きモデル [#x8628d19]
保護鋼管周りにリブが付いたモデルを作成した。~
&ref(http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2025/mina...
ボルトとプレートおよび主塔の接続は、ボルトの頭の面(下の図...
&ref(http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2025/mina...
***プレートへの簡易的な静的荷重 [#ba7949b3]
ボルト軸方向にプレートを簡易的な静的荷重を与え、各ボルト...
***保護鋼管先端を下に静的荷重 [#gd255f86]
Bolt10,11の影響が大きく、次いでBolt8,13が影響が大きかった...
Bolt8,10,11,13は降伏していた。~
手計算では保護鋼管とプレートの交差部から最も遠いBolt9,12...
リブによって力の流れが変わり、リブの付け根に近いボルトが...
**5/2〜 モデル作成 [#n9a0ba31]
5/2〜5/7 主塔側のプレートとボルトのモデル化完了~
→エラー出ない。~
5/8～5/11 桁側のプレートとボルトのモデル化完了~
→エラー出ない。~
5/12～ ケーブルのモデル化作成~
→接点を共有させて問題なく解析できるか確認していく。~
5/22〜 モデルのmesh~
→被覆部分のmesh部分でエラーが起きてしまい色々試している。~
要素数が大きくなってしまっている。~
主塔側のモデル~
&ref(http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/mina...
桁側のモデル~
&ref(http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/mina...
5/29〜 モデル完成(被覆部分はmeshを切れなかったため、まず...
LIAISON_MAILを使って各部材を結合したところ、エラー出ずに...
3DModelでサグを再現する設定がまだ見つけられておらずケーブ...
** 解析 [#p08015c0]
6/1〜 重力のみ考慮~
今回のモデルに重力を考慮したところ、ケーブル部分のZ方向最...
保護管長106.367m、張力1003.69kNのときのサグの理論値は1.95m~
この点では、SIGMxx=36.8MPa、SIGMzz=6.9MPaであり、軸力は37...
***PRE_SIGM [#uc2b342b]
3Dでサグモデルの作成前に両端固定したまま張力導入する方法...
PRE_SIGMコマンドは動的解析には使えないので２段階解析で適...
両端固定した状態の結果をFFTにかけたところ、3.91Hz、7.12Hz...
卒論のときのFORCE_FACEで与える方法のときはf1=2.93Hz,f3=8....
***全体モデルのモーダル解析 [#gf1dd001]
塔の固有振動数を求めるためにモーダル解析を行った。~
・面内振動~
1次=1.465Hz 3次=5.786Hz 5次=15.744Hz~
・面外振動~
1次=0.668Hz 3次=4.137Hz 5次=11.471Hz~
***全体モデルの解析 [#j041133e]
下の一時的なエラーがたくさん出て、フリーズしてしまう。~
&ref(http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/mina...
収束エラーが出てしまっているので原因を見つけていきたい~
***塔側のみの解析 [#j0e7ac49]
モデルは塔、プレート、ボルト、保護鋼管を使って時刻歴解析...
最初の解析では、載荷場所は保護鋼管の先端にして、静的に載...
**手計算 [#c2b505b2]
ボルトにどのような力が働いているかを様々な仮定の下、手計...
***軸力変動 全てのボルトがゆるみなし 疲労の考慮なし [#g...
プレートに面外モーメントが発生した時に軸力変動~
仮定1 : 16本のボルトでモーメントを受け持つとき~
ボルトはM16 有効断面積は157mm^2~
SS400 引張強さ=400N/mm^2×157mm^2=62.8kN~
①強度区分が4.6の時
Bolt1,4が破断するときのケーブル中央の最大変位(一番破断し...
初期軸力=0.7×240×157=26.4kN
破断までの軸力変動=62.8-26.4=36.4kN
ボルトに36.4kNの軸力変動があったときのケーブル固定部のモ...
=36.4×841821.28/348.65=87888.41kN・mm
このモーメントが発生するときのケーブル中央の最大変位=12.2m
ケーブル中央が12.2mの振幅があればボルト破断(Bolt1 or 4)
➁強度区分が4.8の時
Bolt1,4が破断するときのケーブル中央の最大変位(一番破断し...
初期軸力=0.7×320×157=35.2kN
破断までの軸力変動=62.8-35.2=27.6kN
ボルトに36.4kNの軸力変動があったときのケーブル固定部のモ...
このモーメントが発生するときのケーブル中央の最大変位=9.25m
ケーブル中央が9.25mの振幅があればボルト破断(Bolt1 or 4)
③7/29 「ボルトの強度計算の方法」を参考にした計算 (強度...
Bolt1,4が破断するときのケーブル中央の最大変位(一番破断し...
初期軸力=0.7×240×157=26.4kN
破断までの軸力変動=62.8-26.4=36.4kN
・「ボルト本数が増えても、ボルト1本あたりの負荷できる荷...
ボルトに846.62Nの軸力変動があったときのケーブル固定部の...
=8346.62×841821.28/348.65=20153054.16Nmm
このモーメントが発生するときのケーブル中央の最大変位=2.80m
ケーブル中央が2.80mの振幅があればボルト1番が破断(Bolt1 o...
仮定2 : 4本のボルト(Bolt1,4,9,12)だけで固定されているとき~
ボルトはM16 有効断面積は157mm^2~
SS400 引張強さ=400N/mm^2×157mm^2=62.8kN~
①強度区分が4.6の時
Bolt1,4が破断するときのケーブル中央の最大変位(一番破断し...
初期軸力=0.7×240×157=26.4kN
破断までの軸力変動=62.8-26.4=36.4kN
ボルトに36.4kNの軸力変動があったときのケーブル固定部のモ...
=36.4×243116.82/348.65=25381.89kN・mm
このモーメントが発生するときのケーブル中央の最大変位=3.52m
ケーブル中央が3.52mの振幅があればボルト破断(Bolt1 or 4)
***軸力変動 プレート下側のボルトのゆるみを考慮 疲労の考...
ボルトのゆるみを∑ri^2の減少で表した。~
①Bolt1,4がゆるんでBolt2,3破断 強度区分4.6と仮定
プレート下側で最初にゆるむのはNo.1か4であるため、そのボ...
ボルトのゆるみが発生すると、∑ri^2がゆるんだボルト分減少...
Bolt2,3が破断するときのケーブル中央の最大変位(Bolt1,4が...
初期軸力=0.7×240×157=26.4kN
破断までの軸力変動=62.8-26.4=36.4kN
ボルトに36.4kNの軸力変動があったときのケーブル固定部のモ...
=36.4×598704.46/327.00=66644.03kN・mm
このモーメントが発生するときのケーブル中央の最大変位=9.25m
ケーブル中央が9.25mの振幅があればボルト破断(Bolt2 or 3)
②Bolt1,4がゆるんでBolt2,3が破断せずにゆるみ、Bolt5,16破...
プレート下側で最初にゆるむのはNo.1か4であり、その後Bolt2...
ボルトのゆるみが発生すると、∑ri^2がゆるんだボルト分減少...
Bolt5,16が破断するときのケーブル中央の最大変位(Bolt1,4 &...
初期軸力=0.7×240×157=26.4kN
破断までの軸力変動=62.8-26.4=36.4kN
ボルトに36.4kNの軸力変動があったときのケーブル固定部のモ...
=36.4×384841.6/318.81=43938.57kN・mm
このモーメントが発生するときのケーブル中央の最大変位=6.10m
ケーブル中央が6.10mの振幅があればボルト破断(Bolt5 or 16)
**せん断 [#g91739ee]
***2本でせん断を受け持つとき 疲労なし [#xa1df2fe]
施工誤差でボルト2本の位置が設計時よりも上にあり、プレート...
せん断強さ=400N/mm^2×0.6×157mm^2=37680N/本
2本破断させるために必要なせん断力=37680×2=75.36kN
ケーブルを直線(サグ=0)と仮定したとき、ケーブル角度(24.9°...
プレート部分に73.33kNがかかったときに、ケーブルに等分布...
この時のケーブル中央のたわみ=185.4m
疲労を考慮せずにせん断を2本のボルトで受け持つとき、ケー...
***2本でせん断を受け持つとき 疲労限界 [#d8b0951b]
由利橋が竣工してから12年間の冬期の朝1時間にケーブルが振動...
疲労強度を引張強さの0.35倍と仮定すると、疲労強度=400N/mm...
せん断強さ=140N/mm^2×0.6×157mm^2=13188N
2本破断させるために必要なせん断力=13188×2=26.38kN
ケーブルを直線(サグ=0)と仮定したとき、ケーブル角度(24.9°...
プレート部分に23.93kNがかかったときに、ケーブルに作用す...
この時のケーブル中央のたわみ=60.5m
疲労を考慮せずにせん断を2本のボルトで受け持つとき、ケー...
**由利橋のボルトの写真から [#x8702bed]
・サビの量・場所がボルトごとに異なる。~
→それによる影響がボルトごとに異なるため、段階的に破断し...
・座面が曲がっている。~
→軸力だけの影響で破断したのだとしたら曲がる？~
・破断面付近のねじ山がつぶれている~
→断面欠損~
・ボルトに赤くなっている部分がある。~
→おそらく摩耗によるものだと思うが、なぜ赤なのか？~
・破断後のボルトの長さが異なる。~
**参考文献 [#ie8d72c3]
7/28 ねじ締結体の疲労破壊対策 https://navi.hardlock.co.j...
7/29 ボルトの強度計算の方法 https://www.rt-designlab.com...
*MIDAS [#jee788b7]
**由利橋 死荷重 [#p46ada01]
G1側のタワーとケーブルの変位 ケーブルの分割数は1~
&ref(http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2025/mina...
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&ref(http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2025/mina...
G2側のタワーとケーブルの変位~
&ref(http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2025/mina...
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現在の問題点~
反力が設計反力と一致しない。~
**モーダル解析 [#s26eecd9]
***ケーブル分割数2 [#q0f9c49c]
全ケーブルの分割数を2にして固有値解析を行い、塔の固有振動...
解析はエラーなく終わったため、以前出ていたエラーはケーブ...
塔の橋軸直角方向の振動数は0.80Hz~
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塔の橋軸方向の振動数は1.40Hz~
&ref(http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2025/mina...
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この段階での問題点~
・ケーブル分割数を増やすと、今のところ不安定になり解析ス...
・ケーブル張力が入らない。(一応、静的解析では解決。)~
**7/13 sin波 橋軸直角方向 [#m8b729bd]
ケーブルの分割数を10mごとに1点の間隔で分割し、塔と桁の交...
塔とともに、ケーブルも橋軸直角方向の振動になった。~
最初はひずみエネルギー比例減衰で解析をしていたが、その減...
&ref(http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2025/mina...
この振動は倍率を上げている。~
**7/16 プレテンション [#acaa8272]
ケーブルの要素をつくるときに与えるプレストレスだと構造不...
それで張力を指定する以外に、「プレテンション荷重」で各ケ...
しかし、「プレテンション荷重」では、荷重ケースや静的荷重...
現在の問題点~
・「プレテンション荷重」では荷重ケースや静的荷重に他の荷...
・幾何学的非線形を有効にしないと初期張力として入らないた...
**7/15 ケーブル分割数を増やした時に解析が不安定になる問...
ケーブル分割数を10mごとに1point
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