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2019 Fiscal Year Annual Research Report

想定を超える極大地震動作用時の橋の大規模崩壊現象の解明とその制御法の提案

Research Project

Project/Area Number 16H02359
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

後藤 芳顕  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90144188)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 野中 哲也  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20772122)
小畑 誠  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30194624)
海老澤 健正  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90332709)
吉田 純司  山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (90345695)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords耐震構造 / 崩壊制御 / 動的応答解析 / 振動台実験 / 耐震設計法 / 終局挙動
Outline of Annual Research Achievements

これまでの研究成果を取りまとめ,1.既設構造物を対象とした具体的な耐崩壊性能向上策と2.崩壊制御設計法の提案を行った.
1.既設構造物を対象とした耐崩壊性能向上策の検討:連続高架橋模型の加振による崩壊実験ならびにトラス橋の死荷重下の下弦材破断による崩壊防止実験結果に基づき,開発・整備した構造物の崩壊までの挙動が再現可能内な高精度FEモデルを用いて実用化を目標に具体的な方策の検討を行った.検討した方法は, a)崩壊防止ケーブルを設置する方法とb)既設部材をCFT化する方法である.a)ではトラス橋や桁橋などで重要な構造を対象として,初期状態においてケーブルを弛ませておき,構造物の応答が耐震設計の終局限界を越えた時にケーブルのカテナリー作用で上部構造を支持して崩壊を防止する.ここでは,自定式構造において,ケーブルの弛みを考慮した諸元の決定法とともに崩壊防止ケーブル設置時の既設部材の補強設計法などを検討し,妥当性を検証した.b)では既設の無充てん鋼製橋脚を対象とした.CFT化は構造物のエネルギ吸収能の向上により耐崩壊性能を容易に改善できる簡易な方法であるが,欠点として構造物の耐力が上昇し既設の基礎に負担が生じることである.そこで,耐力上昇を抑制し,エネルギ吸収能のみ向上させる方法として充てんコンクリートに中間弱層を挿入し,耐力を制御する方法を提案し有効性を明らかにした.
2.崩壊制御設計法の提案:設計で想定した地震動である設計地震動を超える地震動が構造物に作用した場合を対象として,具体的な崩壊制御設計法の提案を行った.崩壊設計法の手法はA)耐崩壊性能の向上とB)崩壊モード・崩壊方向の制御からなる.A)に属するものとして(A1)構造としての耐崩壊性能を向上させる方法と(A2)崩壊防止装置などを付加する方法を提示した.1.で検討したa)は(A2)に,b)は(A1)に属す.

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (18 results)

All 2020 2019 2016

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (9 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Three-Dimensional Numerical Model for Seismic Analysis of Bridge Systems with Multiple Thin-Walled Partially Concrete-Filled Steel Tubular Columns2020

    • Author(s)
      Lyu Fei、Goto Yoshiaki、Kawanishi Naoki、Xu Yan
    • Journal Title

      Journal of Structural Engineering

      Volume: 146 Pages: 1~16

    • DOI

      10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0002451

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] FINITE ELEMENT ANALYSIS FOR ULTIMATE CYCLIC BEHAVIOUR OF CONCRETE-FILLED TUBULAR STEEL PIERS WITH GRADE SM570 HIGH STRENGTH STEEL2019

    • Author(s)
      GOTO Yoshiaki、EBISAWA Takemasa、SASAKI Katsuhito、KANDA Shinya、MATSUBARA Takuro、TAJIMA Hitoshi
    • Journal Title

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. A1 (Structural Engineering & Earthquake Engineering (SE/EE))

      Volume: 75 Pages: 175~193

    • DOI

      doi.org/10.2208/jscejseee.75.175

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] APPLICATION OF CONTROLLED-STEPPING MECHANISM TO UPGRADED ROCKING PIERS FOR MITIGATING SEISMIC FORCES ACTING TRANSVERSE TO BRIDGE AXIS2019

    • Author(s)
      MIZUNO Yoshinori、GOTO Yoshiaki
    • Journal Title

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. A1 (Structural Engineering & Earthquake Engineering (SE/EE))

      Volume: 75 Pages: 26~45

    • DOI

      doi.org/10.2208/jscejseee.75.26

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 曲げとせん断の連成が弾塑性はりモデルを用いた耐震解析に与える影響2019

    • Author(s)
      奥村 徹、後藤 芳顯
    • Journal Title

      構造工学論文集 A

      Volume: 65A Pages: 225~235

    • DOI

      doi.org/10.11532/structcivil.65A.225

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 既設中空鋼製橋脚のコンクリート充填による耐震補強における水平耐力上昇の抑制方法の検討2019

    • Author(s)
      海老澤健正、後藤芳顯、古田高也
    • Journal Title

      性能に基づく橋梁などの耐震設計に関するシンポジウム講演論文集

      Volume: 22 Pages: 371~378

  • [Journal Article] 連続高架橋模型の加振実験によるT型と逆L型コンクリート充填鋼製橋脚の崩壊に至る挙動解明と解析2019

    • Author(s)
      川西直樹、後藤芳顯、海老澤健正
    • Journal Title

      性能に基づく橋梁などの耐震設計に関するシンポジウム講演論文集

      Volume: 22 Pages: 187~194

  • [Journal Article] 上路式鋼トラス橋を対象とした崩壊制御設計に用いるケーブル式崩壊防止装置の有効性に関する検討2019

    • Author(s)
      水野剛規、後藤芳顯、王慶云、鈴木森晶
    • Journal Title

      性能に基づく橋梁などの耐震設計に関するシンポジウム講演論文集

      Volume: 22 Pages: 313~320

  • [Presentation] 既設中空鋼製橋脚のコンクリート充填による耐震補強における水平耐力上昇の抑制方法の検討2019

    • Author(s)
      海老澤健正、後藤芳顯、古田高也
    • Organizer
      第22回性能に基づく橋梁などの耐震設計に関するシンポジウム
  • [Presentation] 連続高架橋模型の加振実験によるT型と逆L型コンクリート充填鋼製橋脚の崩壊に至る挙動解明と解析2019

    • Author(s)
      川西直樹、後藤芳顯、海老澤健正
    • Organizer
      第22回性能に基づく橋梁などの耐震設計に関するシンポジウム
  • [Presentation] 上路式鋼トラス橋を対象とした崩壊制御設計に用いるケーブル式崩壊防止装置の有効性に関する検討2019

    • Author(s)
      水野剛規、後藤芳顯、王慶云、鈴木森晶
    • Organizer
      第22回性能に基づく橋梁などの耐震設計に関するシンポジウム
  • [Presentation] 曲げとせん断の連成が弾塑性はりモデルを用いた耐震解析に与える影響2019

    • Author(s)
      奥村 徹、後藤 芳顯
    • Organizer
      構造工学論文集 A
  • [Presentation] 大型マルチ振動台を用いたレベル2地震動入力下のCFT化した鋼管集成橋脚による連続高架橋の挙動特性の検討2019

    • Author(s)
      小坂崇、岡上政史、関川洋介、後藤芳顯、海老澤健正、野中哲也
    • Organizer
      土木学会第75回年次学術講演会
  • [Presentation] マルチ振動台によるレベル2を超える地震動入力下のCFT化した鋼管集成橋脚による連続高架橋の耐震安全性の検討2019

    • Author(s)
      初鹿 雄斗、後藤芳顯、海老澤健正、関川洋介、岡上政史、 服部匡洋
    • Organizer
      土木学会第75回年次学術講演会
  • [Presentation] 静的繰り返し載荷実験によるコンクリート充填鋼管集成橋脚の地震時力学特性に関する研究2019

    • Author(s)
      柴田涼平、野中哲也、後藤芳顯、関川洋介、岡上政史、 服部匡洋
    • Organizer
      土木学会第75回年次学術講演会
  • [Presentation] SM570鋼によるY型橋脚の耐震安全性の3次元照査2019

    • Author(s)
      水野雅之、後藤芳顯、海老澤健正、川西直樹、大門大
    • Organizer
      土木学会第75回年次学術講演会
  • [Presentation] ゴム材料の弾塑性挙動における降伏曲面の歪みの影響2019

    • Author(s)
      森井伸一、小畑誠、後藤芳顯
    • Organizer
      土木学会第75回年次学術講演会
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 多分力計2019

    • Inventor(s)
      後藤芳顯,海老澤健正,関川洋介,岡上政史
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人名古屋工業大学,阪神高速道路株式会社
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2019-120388
  • [Patent(Industrial Property Rights)] トラス橋の落橋防止装置2016

    • Inventor(s)
      後藤芳顯,山田忠信,王慶雲
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人名古屋工業大学,日本車輌製造株式会社
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特許第6661125号

URL: 

Published: 2021-01-27  

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