2019 Fiscal Year Annual Research Report

History of Bridge Engineering Researches in World War II and its Application to Earthquake Resistance

Research Project

Project/Area Number	18K18882
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	高橋良和京都大学, 工学研究科, 教授 (10283623)
Project Period (FY)	2018-06-29 – 2020-03-31
Keywords	耐弾性能 / 橋梁 / ロバスト性 / 鴨緑江 / 損傷影響線
Outline of Annual Research Achievements	本研究では，第二次世界大戦末期に朝鮮半島で建設された複斜材型トラス橋梁について，朝鮮総督府鉄道局の小田彌之亮技師による回顧や当時の雑誌等の記述を組み合わせることにより，その開発の経緯を整理した．戦争時に爆撃の対象となる重要構造物である橋梁について，昭和10 年代に行われた耐弾性能を高めるための技術的検討を整理し，内的・外的不静定，吊構造などの異なる技術の組み合わせ（多様性）を推奨していたこと，また高次不静定橋梁の構造計算は，近似的解法による一次応力の算出だけではなく，曲げによる二次応力も算出し，その精度が極めて高いことを証明した．また，中国と北朝鮮間の国際橋梁である鴨緑江橋梁について，その設計，架設状況について整理するとともに，実際の被害を踏まえた耐弾性能について検証し，技術史論的評価を行った．また，構造部材が損傷した影響を図式表現する損傷影響線を新たに提案し，橋梁のロバスト性低下に最も大きな影響を与える部材を特定した上で，損傷影響線を用いた部材損傷後の荷重支持能力の把握，そして構造改良検討に至る一連のロバスト性評価・改良法を提案した．具体的事例として，単純複斜材式トラス橋梁を対象に，ロバスト性指標により耐落橋性に最も影響の大きなトラス下限材を特定し，桁中央部の斜材を補強することで下限材が損傷しても死荷重＋４３％活荷重を支持することが可能であることを示した．また，朝鮮戦争時の空爆でも落橋させることができなかった史実を有する鴨緑江橋梁で採用された吊弦材付連続複斜材式トラス橋梁に対して評価を行い，桁端部の橋梁支承が損傷しても死荷重を支持することが可能であり，落橋を防止できることに加え，５％程度ではあるものの活荷重支持能力が残存していることを示した．また，吊弦材は，通常時の活荷重も分担しており，単なるフェールセーフ部材ではなく，構造部材として機能していることを明らかにした．