2008 Fiscal Year Annual Research Report
大規模地震時における高架橋と交通荷重連成系の耐震性能評価および安全対策
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20360203
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
川谷 充郎 Kobe University, 工学研究科, 教授 (00029357)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金 哲佑 神戸大学, 工学研究科, 学術推進研究員 (80379487)
何 興文 北海道大学, 工学研究科, 助教 (20454605)
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| Keywords | 地震応答解析 / 交通荷重 / 非線形解析 / 走行安全性 |
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| Research Abstract |
本研究では,これまでに確立した走行車両-橋梁-地震連成系をシミュレーションする線形解析手法を基礎に,車両と橋梁との相互作用を精緻化し,地震時の列車とレールとの接触や自動車と路面の間の滑り現象などを高精度に表現できる連成モデルを構築する。さらに,部材レベルの非線形挙動を再現できる有限要素モデルを構築し,大規模地震動を受ける橋梁-走行車両連成系の非線形応答解析手法を確立する。確立される解析手法を駆使し,地震時高架橋の耐震性能および車両走行安全性の評価を行い,より安全かつ合理的な橋梁耐震設計における交通荷重の重要性および然るべき扱い方を提言する。
本年度は,次の項目について研究を行った.
1.三次元橋梁-走行車両-地震連成振動線形解析手法の拡張
大規模地震時における車両と橋梁構造との間に相対運動が生じることから,車両と橋梁との相互作用をさらに精緻化する必要がある。ここで,まず相互作用モデルを線形範囲内で開発する試みに着手した。
2.大規模地震動に対応する橋梁-三次元走行車両-地震連成非線形振動解析手法の開発
大規模地震動に対する橋梁-三次元走行車両-地震連成系の非線形振動解析手法の開発を行う。そのため,線形地震応答解析において妥当性が検証された高架橋および走行車両モデルをもとに,非線形挙動による橋梁と車両との相互作用を適切に表現できるように,直接積分法を用いて地震応答を求めた。
3.連成解析手法の妥当性検討
前項の開発が未だ完全とは言えない状況であり,この項目は次年度に行う.
4.スーパーコンピュータを用いる並列計算手法の検討
非線形応答解析を実施する場合に,構造非線形収束計算および車両-橋梁相互作用における収束計算は,膨大な計算時間が必要である。そこで,すでに科学計算分野に広く応用している,スーパーコンピュータの高い性能を発揮できるマルチプロセッサーを利用できる並列計算法の導入を検討する.
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