2018 Fiscal Year Research-status Report
トラス化を意識したシザーズ型緊急橋の補強対策が耐震性能向上に与える影響
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18K13818
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
近広 雄希 信州大学, 工学部, 助教(特定雇用) (10778905)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 緊急仮設橋 / シザーズ橋 / 補強最適化 / 耐震性能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，トラス橋の形を意識したモバイルブリッジの架橋後の補強手法を提案し，それらが動力学特性や耐震性能の変化に及ぼす影響を明らかとすることにある。本研究の遂行によって，被災現場における橋の安全性をより現実的な観点から評価でき，シザーズ型緊急橋の実用化を大きく促すことが期待される。平成30年度は，(１）最適化による補剛レイアウトの提案，（２）補剛材を含む地震応答解析，（３）実証実験用の補強部材の設計製作を行った。項目（１）では，これまでに試作された車両用のシザーズ型緊急橋を対象に補剛材を含む寸法最適化を行い，分布荷重下での補剛レイアウトについて検討した。さらに橋の格間をパラメータとし，長スパン化に対する傾向を探った。項目（２）では，汎用解析プログラムMarcを用い，補強効果を検証するために基礎解析，ならびに，地震応答解析を実施した。ここでは，床版を上弦材とみなした場合の補強効果を検証し，無補強時に対して応力や変位が大きく低減されることを確認した。項目（３）では，次年度の実証実験に向けた補強部材の設計を行い，製作した。
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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
研究初年度は，実証実験に向けた基礎データの収集と補強部材の製作・実証実験を予定していたが，最適レイアウトの見解を固めるためにダブルワーレントラス系をはじめ，種々の補剛レイアウトをベースとした寸法最適化を主眼に置き，実証実験は次年度へと変更した。異なる格間数下での重量最小化問題では，補強材が上弦材・下弦材として作用することによって，部材に生じる曲げモーメントを大きく低減することを確認した。特に圧縮部材は支点部からアーチを描くように部材断面が大きくなっていった。また支点上には鉛直材を設置した方がより効果的であることを確認した。加えて，骨組モデルによる基礎的な地震応答解析を
実施し，補強効果を検証するための知見を収集した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の予定として，既に保有している実験橋を用いた実証実験を行い，静的だけでなく動的特性の変化についても明らかとする。この実証実験では，シザーズ橋の展開角や補強材の位置に応じた静動的な力学特性の変化に着目する。なお圧縮部の補強材は，展開角の違いに対応できるように可変式で，既に製作完了している。また実証実験と並行して応力集中部の評価が行えるようにシザーズ橋の詳細モデルの構築を行い，補剛シザーズ橋の地震応答解析に繋げたい。
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