2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of suitable repair and srenthening methods of stone arch bridges for maintenace and the proposal of flood-resistant sone arch bridges
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15K06167
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
山尾 敏孝 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), シニア教授 (40109674)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
葛西 昭 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (20303670)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 石橋 / 維持管理 / 壁石 / 補修・補強 / 石アーチ模型 / 地震被害 / エポキシ樹脂 / 高欄 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
石橋を維持管理しながら保存・活用をするために、本研究では次の５項目の問題解決に努め、成果を得た。1)石橋のすき間、石材の割れ、壁石の面外方向への膨らみ等の損傷問題、2)石材高欄の高度強化した開発、3)洪水に強い石橋形式の開発、4)地震による壁石崩壊のメカニズムの検討。5)石橋設計法の開発と石橋の施工法の検討
1)は、折れた石材の補修・補強方法としてねじ切りステンレス鋼棒とエポキシ樹脂による手法を開発した。地震で損傷した実際の石橋の割れた石材や大きなすき間が発生したアーチ輪石、膨らみが生じた壁石などに適用し、適用性が確認できた。2)は、高欄の地震被害調査結果を踏まえ、石材部材をエポキシ樹脂接着及び支柱内部を鉄筋補強する高欄を開発し、実物大の模型を用いての静的荷重を作用させて最大荷重や挙動特性を実験検討し、支柱を鉄筋補強した高強度な高欄を開発した。3)は、実験水路が小さいため、実際使用の石材模型での検討の必要性が判明した。4)の壁石崩壊のメカニズムの検討では、石アーチに壁石と中詰めした壁石模型に振動実験を実施した。実験では、振動台に壁石と中詰めをしたアーチ石橋模型を製作し、壁石の形状と中詰め材として、砂、砂利、クロボク土及び砂と砂利を混ぜた4種類を変化させた。模型に正弦波を変化させて与え、入力方向は、模型の橋軸方向と橋軸直角方向とし、さらに壁石に拘束力（実際の石橋に近い状況の再現のため）の有無により、崩壊挙動の特性を明らかにした。実験の結果、中詰め材が砂利のみでは壁石崩壊に大きく影響した。一方、砂利と砂を水で混ぜた中詰め材が壁石の崩壊が小さく、最も効果的であり、今後の維持管理や補修方法の知見を得た。5)は、開発した石橋設計法を用いて試設計をし、実際に小さな河川に架設する場合の架設工法の検討を行い、十分架設可能であることがわかった。
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