1997 Fiscal Year Annual Research Report
省力化施工をめざした新しい合成構造高橋脚の開発に関する研究
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08650552
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
太田 俊昭 九州大学, 工学部, 教授 (70037753)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒田 一郎 九州大学, 工学部, 助手 (10253478)
日野 伸一 九州大学, 工学部, 助教授 (00136532)
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| Keywords | 合成柱 / コンクリート充填鋼管 / 高橋脚 / 継手 / 極限解析 |
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| Research Abstract |
力学特性や施工性にすぐれた新しい橋梁高橋脚形式として、研究代表者らは、コンクリート充填鋼管を用いた多柱式合成橋脚を提案し、その構造特性の解明および設計法確立に必要な検討を行なった。
本年度は、主として以下の2テーマについて研究を実施した。
(1)主柱-支材(補則材)継手部の設計検討
多柱式合成橋脚の特に主柱部と補剛材の継手部に着目し、関連する各種設計規定に墓づく試設計のもとに、模型供試体による静的載荷試験を行なった。その結果、(1)現行の設計規定に準拠しても、コンクリート充填鋼管、中空鋼管の両鋼管継手部ともに設計断面力レベルでの安全性を確保できること、(2)充填コンクリートによる補剛効果があること、等が確認された。
(2)全体構造システムの終局挙動の解析的検討
本構造は、水平荷重を受けた場合に1本のCFT柱主部材が最大曲げモーメントに達しても他の柱に曲げモーメントが分配され、その後崩壊に至るまでの耐荷力と変形性能の保持が期待される。そこで、上記の点を明らかにすることを目的として、CFT柱を用いた多柱式合成橋脚の極限解析を行なった。その結果、(1)比較的補剛材剛度が低い場合には、全補剛材の降伏時または降伏後に最大荷重に到達し、かつ、その後橋脚主部材の基部が最大曲げモーメントMmaxに達し徐々に耐力を失っていく。(2)これに対し、補剛材剛度が高い場合には、全補剛材が降伏に至る前に橋脚主部材基部が最大曲げモーメントMmaxに到達する傾向がみられる。(3)また、最大荷重は補剛材の剛度が高くなるほど大きくなるが、最大荷重以後の荷重低下の勾配は補剛材剛度が大きいものほど急激であること等が明らかにされた。
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