2020 Fiscal Year Annual Research Report
将来の設計地震力増大に対応できるメタボリズム耐震橋脚構造の開発
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18H01522
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
高橋 良和 京都大学, 工学研究科, 教授 (10283623)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
秋山 充良 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00302191)
山本 貴士 京都大学, 経営管理研究部, 教授 (70335199)
高谷 哲 京都大学, 工学研究科, 助教 (40554209)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | メタボリズム / 鋼構造 / コンクリート構造 / ゴム支承 / 可換構造 / 腐食 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和元年度に実施したプレキャストセグメントを外殻部とする模型実験に基づき，同じコア構造を用いた鋼セグメントを外殻部とする柱構造に対し，正負交番載荷実験並びに軸力作用下での取替実験を行った．一般に鋼構造は薄肉構造として部材が構成されており，座屈に伴う軸力支持機能の喪失が変形性能の終局となるため，補剛材を溶接するなど，座屈抵抗特性を高める対策が取られてきた．鋼セグメントメタボリズム構造では，軸力を支持する機構はコア構造が担当しているため，鋼セグメントの終局は座屈挙動に影響を受けない．本構造は軸力作用下で外殻部を取り替え可能とすることを目的とするものであるが，可換性能に加え，変形性能が高い柱構造を実現することができた．
また，メタボリズム構造を耐震性能向上だけでなく，維持管理技術として有用であることを検討するため，腐食促進実験により作成した腐食鉄筋コンクリート柱試験体を用い，軸力作用下での軸方向鉄筋除去・再設置を行った．さらに一体型試験体と腐食部取替試験体に対する正負交番載荷実験を行い，同等の復元力性能を有することを確認した．軸力を支持しながら維持管理分野では，劣化が顕在化する前に対策をする予防維持管理，性能の低下の程度に応じて対策をする事後維持管理が選択，適用される．予防維持管理には高度な技術が，また事後維持管理には高度な診断・補修技術が必要となる．今回採用したメタボリズム構造では，あらかじめ腐食が予想される部位，そして腐食を予防する部位を設計し，それを可換部・永続部として設計するものであり，従来の予防維持管理と事後維持管理の考え方を組み合わせたアイデアであるとともに，補修ではなく，構造性能が低下する前に腐食部位を積極的に交換しようというものであり，鉄筋コンクリート部材維持管理の新しい軸を提案するものと言える．
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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