2020 Fiscal Year Annual Research Report
Vehicle passage risk due to progressive destruction of abutment approach under multi consecutive strong motions
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18K04332
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| Research Institution | Kanto Gakuin University |
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Principal Investigator |
北原 武嗣 関東学院大学, 理工学部, 教授 (00331992)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梶田 幸秀 九州大学, 工学研究院, 准教授 (10403940)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 複数回連続強震 / 載荷パターン / 入力強度 / 入力順序 / 耐力低下 / 橋台背面アプローチ / 液状化 / 過剰間隙水圧 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
複数回連続強震による鋼製橋脚の耐力劣化に関する検討を行った．FEM解析に用いる複数回連続強震を模した載荷パターンに関して，強震の繰り返し数，強震の入力強度の大小，および強震の継続時間をパラメータとして複数のパターンを設定した．構造側の特性としては幅厚比パラメータや径厚比パラメータの影響を検討した．その結果，幅厚比パラメータや径厚比パラメータの値が大きいほど，すなわち薄肉な断面ほど局部座屈の進展が顕著に表れるため，耐力低下率が大きくなることがわかった．つぎに，地震動の影響としては，強震の繰返し数が増えるに従い耐力低下が大きくなること，入力強度の低減がなく繰り返される場合，すなわち余震も本震と同レベル強度の強震が続く場合に耐力低下が顕著なこと，さらに継続時間の長短は耐力低下に大きな影響を与えないことなどが確認できた．これらの耐力低下率は最大荷重から15%以上の低下となることもあり，耐震設計において考慮が必要と考えられる．
また，橋台背面アプローチ部液状化を考慮した検討とし，実在する橋梁を基に地盤条件を仮想的に2次モデルとして有効応力法に基づく地震応答解析を行った．検討の結果，前震と本震の2波の地震動に強度差がある場合，後に強度の大きい波が来た方が，先に強度の大きい波が来る場合より被害が大きくなる結果となった．ほぼ同じ強度の波の場合，波の順番の影響はあまりなかったが，大きい波により過剰間隙水圧が一度上昇し，排水により締め固められた方が，小さい地震が来たときの被害はほとんどないという結果を得た．次に7つの地震動を，4波目が本震の波として入力した検討から，本震の地震動入力後，残り3波ではほとんど被害は発生せず，本震の影響がかなり大きいことが分かった．この検討において順序の入れ替えを考慮していない，本震以降の3波の入力が小さい波であったなどが今後の検討事項である．
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