橋梁のインテリジェント化に関する解析的・実験的研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11450178
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Hiroshima Institute of Technology
• Principal Investigator: 中山 隆弘 広島工業大学, 工学部, 教授 (90087974)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大島 俊之 北見工業大学, 工学部, 教授 (00003210) ; 烏野 清 九州共立大学, 工学部, 教授 (60037877) ; 米倉 亜州夫 広島工業大学, 工学部, 教授 (00034372) ; 川谷 充郎 神戸大学, 工学部, 教授 (00029357) ; 加藤 雅史 九州東海大学, 工学部, 教授 (50115549)
• Keywords: インテリジェント橋梁 / リモート監視 / 橋梁振動 / 振動実験 / 地震応答解析 / 疲労損傷度 / 構造信頼性理論 / 安全係数

Research Abstract

(1)インテリジェント橋梁の動向調査:国際会議等で報告された論文等によって最近の研究動向を調査し,とりまとめた成果を土木学会主催の公開講演会で報告した.
(2)リモートモニタリングシステムの検討(試験的研究):走行車両によって生じる実橋主桁の加速度,変位を,携帯電話によるインターネット接続によって遠隔地で自動監視できるシステムを構築した.
(3)鉄筋コンクリート橋脚(RC橋脚)の損傷度と動的特性について(実験的研究):振動台による振動実験によってRC橋脚の損傷の程度と固有振動数および減衰定数の変化との関係について実験的に検討した.特にクラックの発生状況と減衰定数との関係については,今後,より精緻な検討を行って,両者の定量的な関係を考究する必要性を示唆するような結果が得られた.
(4)実橋の振動実験と地震応答解析:わが国でもっとも支間の長い3径間連続プリストレスト吊床版橋の振動実験を行い,その動的特性を明らかにして,同タイプの橋梁設計における有用な知見を得た.また,並行してFEM解析による固有値解析を行い,実験値と良好に一致する結果を得た.さらに,地震応答解析によって,鉛直方向の変位が卓越することを明らかにした.
(5)走行車両による橋梁振動解析プログラムの開発:走行車両による2主桁橋の三次元動的応答解析プログラムを構築した.
(6)インテリジェント化による安全係数の低減効果(解析的研究):インテリジェント化を前提とすれば,設計時における安全係数を低減できる可能性があることを構造信頼性理論によって定量的に示した.
(7)繰り返し変動応力を受ける橋梁部材の確率的疲労損傷度評価(解析的研究):これまでは,各応力範囲の疲労寿命には完全相関があるとされてきたが,その問題点について論及した.

Research Products

• [Publications] 中山隆弘: "全体的動向の解説"構造工学技術シリーズ(Intelligent Bridge/Structure and Smart Monitoringに関する公開講演会). No.12. 1-8 (1999)
• [Publications] 中山隆弘,他: "橋梁のインテリジェント化による安全係数の低減効果に関する基礎的研究"土木学会中国支部平成12年度研究発表会講演概要集. (発表予定). (2000)
• [Publications] 中山隆弘,他: "疲労寿命の不確実性を考慮したコンクリート橋梁部材の耐疲労信頼性評価に関する基礎的研究"土木学会中国支部平成12年度研究発表会講演概要集. (発表予定). (2000)
• [Publications] Kiyoshi Uno,et al.: "DYNAMIC CHARACTERISITICS AND EARTHQUAKE RESPONSE ANALYSIS OF THREE-SPAN CONTINUOUS STRESS RIBBON BRIDGE"Proceedings of WCEE. Vol.12. 03281-03288 (2000)
• [Publications] 大島俊之,他: "橋梁振動のリモートモニタリングシステムの検討"土木学会北海道支部平成11年度年次技術研究発表会. I-38 (2000)
• [Publications] 川谷充郎,他: "2主桁橋の走行荷重による三次元動的応答解析"鋼構造年次論文報告集. Vol.7. 533-540 (1999)