2020 Fiscal Year Annual Research Report
Influence on seismic performance improvement of trussed scissors-type emergency bridge
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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, 学術研究院工学系, 助教 (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。具体的には，（１）補剛効果の実証実験，（２）補剛材剛度と格間数に着目したパラメトリック解析，（３）補剛材を含む地震応答解析を行った。項目（１）では，これまでに試作された歩行者用の実験橋を対象に補剛材の有無に応じた載荷実験を行った。この実験では，設計荷重を想定した人１人程度の静荷重を与え，補強材として上弦材を設置した。補強材の有無によりシザーズ型緊急橋のたわみが最大50％ほど低減した。項目（２）では，実証実験をもとに解析モデルの妥当性を再確認し，支承の拘束条件や補強材の部材剛度，格間数などの設計パラメータに着目したパラメトリック解析を実施し，補強による耐力向上を定量的に確認した。支承部をピン支持とすることによって60％以上のたわみ低減効果を期待できることが分かった。他方，シザーズ型緊急橋の展開角が大きくなるにつれて格間長も増えるため，上弦材のように圧縮力が作用する部材は座屈に注意しなければならないことも分かった。項目（３）では，種々の補強パターンを想定した地震応答解析を行い，地震下における安定性を検討した。実験橋をベースに入力地震波・床版設置位置・格間数をパラメータとして解析を行った。動的増幅係数は曲げモーメントに対して1.0～3.0倍の間で，軸力は1.5倍～5.5倍の間で変化したが適切に補強材の部材寸法を与えることによって材料降伏や座屈等の現象は生じなかった。以上の結果より，補強材を用いた補剛シザーズ構造とすることによって，シザーズ型緊急橋の力学特性の大幅に向上させることができ，耐震安全性も確認することができた。
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