古建造物の劣化・損傷度診断への構造システム工学的アプローチ

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06834005
• Research Institution: KYUSHU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 彦坂 熈 九州大学, 工学部, 教授 (10037864)
• Keywords: 石造アーチ / 破壊力学 / 損傷力学 / 剛体-バネモデル

Research Abstract

1.組積構造物の非線形解析法の提案
石材ブロックの回転変形により、全断面圧縮状態から部分断面圧縮状態に変化して不安定変形が発生する組積構造物の非線形力学挙動をシミュレートできるように、ブロックの開口変位を考慮した新しい剛体-バネ系モデルを提案した。解析結果を石造アーチ橋の載荷試験結果と比較し、提案した非連続体モデルの有効性が認められた。
歴史的石造アーチ橋の破壊に対する安全性
150年を経た多連式石造アーチ橋の解析例によれば、石材ブロックの開口を無視した圧縮破壊安全率の計算値は、開口を考慮した場合の約3倍となる。すなわち、連続体モデルはアーチ石橋の安全性を過大評価する。また、石造アーチ橋の強度破壊に対する安全率はかなり大きいが、基礎にわずかな変位が発生すると、橋の安定性は低下することが定量的に確認された。
石造アーチ橋の構造解析に用いる材料特性
小さな供試体により得られる石材接合面の変形特性をそのまま用いたアーチ橋の解析結果は、載荷試験結果と比べて著しく大きなたわみおよび目地伸縮量を与える。

Research Products

• [Publications] 彦坂,熈: "150年を経た多連式石造アーチ橋の耐荷力評価" 第21回日本道路会議論文集. 21. 900-901 (1995)
• [Publications] 劉,五〓: "ランダム粒子-バネ系モデルによるセメント系複合材料の準微視的破壊過程解析" 構造工学論文集. 42A. 1-8 (1996)