2017 Fiscal Year Research-status Report
エネルギー基準による鋼橋の新しいリダンダンシー評価法の開発
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17K14718
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| Research Institution | Gifu National College of Technology |
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Principal Investigator |
水野 剛規 岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (90585093)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | リダンダンシー評価 / エネルギー / トラス橋 / 桁橋 / 崩壊挙動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
部材破断後の構造系の変形能とエネルギー吸収能を高めることで衝撃を緩和できるエネルギー基準に基づくリダンダンシー評価の汎用手法の開発を目的として，平成29年度は研究計画に従い本研究で対象とするトラス橋と桁橋の崩壊挙動特性を解明することから検討を進めた．トラス橋については，トラス橋模型の死荷重下での下弦材破断に起因した崩壊実験と本実験を正確に再現した数値解析モデルによるFE解析との比較検討の結果，破断発生後における橋梁全体系での荷重の再配分により，切断部材の反対側パネルのガセットのボルト接合部において下弦材が崩壊限界に達することで連鎖的に部材破断が発生し，トラス橋は一瞬で崩壊することが確認された．一般にリダンダンシー照査で用いられる数値解析モデルでは、接合部は剛結されたものと仮定しており、接合部の部材は一般部と同程度の変形能や強度を有すると見なされている．しかし，このように接合部において部材が脆性的に破断する場合，本研究で想定している全体系の変形によるエネルギー吸収を期待することは難しく，提案するエネルギー基準に基づくリダンダンシー評価法の効果を十分に発揮できない可能性がある．そのため，ガセットのボルト接合部において下弦材の変形能を確保できる手立てを考えておく必要性が生じ，変形能を考慮できる下弦材の部材形状を数値解析により検討した．
また，桁橋については，実験供試体製作のための前段階として，合理化2主桁橋を忠実に再現した精緻な数値解析モデルを作成し，FE解析により支間中央付近の下フランジおよび腹板が脆性的に破断した場合の崩壊挙動や崩壊モードの把握を行った．
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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
トラス橋の模型の死荷重下での下弦材破断による崩壊実験と実験を正確に再現した数値解析モデルを用いたFE解析による検討の結果，当初の想定とは異なり，エネルギー吸収がほとんど考慮されない崩壊モードでトラス橋は瞬時に崩壊することが明らかとなった．そのため，本研究で考えているエネルギー基準に基づくリダンダンシー評価法を適用するために，ガセットのボルト接合部における下弦材の変形能を十分に確保できる部材形状を数値解析により検討した．桁橋については，実験供試体製作のための検討を数値解析により進めている．
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| Strategy for Future Research Activity |
リダンダンシー評価のためのトラス橋全体系の崩壊挙動をさらに正確に再現できるよう数値解析モデルの精緻化を図る．また，ガセットのボルト接合部における下弦材の変形能を確保できる部材形状を数値解析により明らかにしたので，その妥当性を検証するために実験供試体での載荷実験を実施する．桁橋については，崩壊実験のための実験供試体の設計・製作を進める．
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| Causes of Carryover |
研究全体としては順調に推移しているが，次年度使用額が生じた理由として，ガセットのボルト接合部における下弦材の変形能を確保できる部材形状を検討するための載荷実験が平成30年度実施となったため，その実験供試体製作費が次年度使用額として繰り越しとなった．使用計画については，上記に示す通り，下弦材の実験供試体製作に繰り越し分を充てる予定である．
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