2017 Fiscal Year Research-status Report
自然ハザード事象に対する送電施設の耐災害性評価と災害後の健全性判定基準の構築
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16K06457
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
山川 優樹 東北大学, 工学研究科, 准教授 (80324010)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池田 清宏 東北大学, 工学研究科, 教授 (50168126)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 送電鉄塔 / 耐荷力 / 基礎の支持力 / 耐災害性 / 健全性判定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，土木構造工学の立場から送電設備の安全性向上に貢献することを趣旨として，基礎不同変位や過大荷重の作用下での鉄塔の損傷機構と耐荷力保持程度を解明するとともに，損傷後の修繕要否を判断する健全性判定指針および修繕後の回復性能を定量保証した修繕指針の確立を目指し，電力インフラの耐災害性向上に資することを目的としている．
3年間の研究期間の2年目である平成29年度は，下記の研究項目1および2に取り組んだ．各研究項目の詳細は以下の通りである．
研究項目1：前年度は自然ハザード事象において送電施設に作用しうる外的作用の検討と設定を行ったが，これを想定作用外力として鉄塔の損傷・崩壊機構を解明するための解析を行った．具体的には，汎用的に採用されている標準鉄塔の忠実な解析モデルを対象として，季節想定風荷重が作用したときの鉄塔の耐荷挙動および部材損傷挙動を明らかにするための有限要素解析を行った．これにより，季節想定風荷重に対する鉄塔の終局耐荷力の裕度が明らかとなった．また，こうした作用荷重下で想定される典型的な部材損傷位置について傾向を把握することができた．
研究項目2：既設鉄塔に基礎不同変位が発生した条件について，研究項目1と同様の解析検討を行った．基礎不同変位の程度やその方向による鉄塔の耐荷力低下挙動を精査し，構造全体系としての耐災害性を評価した．その結果，基礎不同変位がある値を超えると鉄塔の耐荷力は急激に低下する傾向が明らかとなった．これにより，鉄塔の耐荷力に顕著な影響を及ぼさないような基礎不同変位の許容限界値の目安を定量把握できた．また，その際の耐荷力喪失の素因となる部材損傷の発生様態について考察した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の研究計画に即しておおむね順調に進捗している．ただし，鉄塔に対する作用荷重の増大に伴う部材損傷の発生・進行については，損傷が顕著となる位置の特定と，それに起因する鉄塔全体系としての崩壊モードの把握に留まっている．
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度までの進捗では，部材損傷については発生位置の特定に留まっており，部材損傷の定量評価と鉄塔全体系としての耐荷挙動との関連性については今後検討を要する．また，研究期間の最終年度の主な検討課題のひとつとして，修繕を模擬した解析による性能回復程度の定量評価が挙げられる．
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| Causes of Carryover |
（理由）研究補助謝金について，当初計画で想定していたよりも少ない人数・時間数で必要作業が遂行できたため．
（使用計画）次年度は解析ケース数の増大が見込まれる．そのため，今年度に発生した次年度使用額は，解析データ処理にかかる研究補助謝金，ならびにデータストレージ機器の購入費用に充てる予定である．
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