2001 Fiscal Year Annual Research Report
車輌衝突を受ける防護柵の性能評価に関するシミュレーション手法の開発に関する研究
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11555124
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
伊藤 義人 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 教授 (30111826)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北川 徹哉 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 助手 (10287584)
宇佐美 勉 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50021796)
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| Keywords | 防護柵 / 車輌衝突 / 数値シミュレーション / 鋼材 / アルミニウム合金 / ひずみ速度効果 / 実車衝突実験 / 性能照査型設計 |
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| Research Abstract |
防護柵設置基準が性能照査型へ変更されたことに加え,アルミニウム合金の伸び・強度面での技術開発の向上を受けて,アルミニウム合金が使用材料として設置基準に追記された.アルミニウム合金は美観・軽量性・耐腐食性に優れていることもあり,防護柵の部材として各地で採用されつつある.(独)土木研究所ではアルミニウム合金製高強度防護柵の実車衝突実験が行われており,平成13年度の本研究においてはこの実験について数値シミュレーションを行った.防護柵は地覆部分がコンクリートである以外は全部材にアルミニウム合金が用いられている.このアルミニウム合金が有するひずみ速度効果を引張試験により調べ,その結果を組み込む形でFEMモデル化している.なお,トラックについては実車衝突実験に用いられたものとほぼ同様の車輌をモデル化し,トラックの衝突速度と衝突角度も実験と整合するように設定された.シミュレーションの結果,トラック前部が衝突する一次衝突,その後に後部が衝突する二次衝突および車両の誘導状況が再現され,ほぼ実験で得られた映像と同様な動的挙動が得られた.ただし,防護柵のある位置における水平方向変位は実験では一次衝突時に最大となっていたのに対し,シミュレーションにおける同じ位置では二次衝突時に最大となる不整合性もみられた.この原因として,一次衝突時における防護柵に対するトラックの相対的な姿勢が実験と解析では異なることが推察されている.また,本アルミニウム合金製防護柵においては,防護柵の横梁が衝突エネルギーの約9割を吸収していることが示された.
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[Publications] Itoh, Y., Liu, C., Usami, K.: "Nonlinear Collision Analysis of Heavy Trucks onto Steel Highway Guard Fences"Structural Engineering and Mechanics. 12・5. 541-558 (2001)
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[Publications] Itoh, Y., Usami, K., Kusama, R., Kainuma, S.: "Numerical Analyses of Steel and Aluminum Alloy Bridge Guard Fences"The Eighth East Asia Pacific Conference on Structural Engineering and Construction. 6 (2001)
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[Publications] Itoh, Y., Kitagawa, T.: "Bridge Lifecycle Analysis and Durability Evaluation Using Accelerated Exposure Test"US-Japan Seminar on Advanced Stability and Seismicity Concept for Performance-based Design of Steel and Composite Structures. 11 (2001)
