2024 Fiscal Year Annual Research Report
損傷した石造アーチ橋の崩壊機構の解明と文化財価値を考慮した補修・補強方法の提案
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20K04665
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
山尾 敏孝 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 名誉教授 (40109674)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森山 仁志 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 講師 (50825495)
岩坪 要 熊本高等専門学校, 生産システム工学系ACグループ, 教授 (60290839)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 構造工学・地震工学 / 石造アーチ橋・石積み構造 / 数値解析 / 文化財 / 補修・補強 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は損傷状態と中詰材の諸元が石造アーチ橋の耐荷力および崩壊機構に及ぼす影響を明らかにし，文化財価値を損なうことのない補修・補強工法を，建設当時の技術のみを用いる伝統的観点と現代工学を用いる近代的観点の両方から提案することである．
2024年度は，接着アンカーの引抜実験，コア抜き片を用いた3点曲げ実験に関する研究成果をそれぞれ公表し，コア抜き片を用いた3点曲げ実験については，石材にひび割れが生じるまでは完全合成断面として挙動することを示し，アンカー埋込長を支点から支間中央までの距離の0.4倍以上とすることで，ひび割れ発生後も作用モーメントに抵抗することを確認した．
石材ダボ（ダウエル）による伝統的工法を考えた場合，接合部の耐荷力は石材の圧壊・せん断・割裂により左右されるため，一軸圧縮試験や割裂試験，破壊靱性試験を行い各種材料パラメータの情報を収集した．また，石種によらず弾性波速度や乾燥密度といった非破壊指標と機械的性質の間に相関関係があることを確認し，非破壊指標から機械的性質を推測する事のできるデータベースを構築した．
また，石のはらみ出し量，壁石形状や中詰材の種類が石造アーチの崩壊機構に及ぼす影響を解明することを目的に，2023年度に実施した壁石の加振実験を参考とした壁石のはらみだし挙動に着目したプッシュオーバー解析や振動解析を実施した．パラメータは，壁石の連結個数，斜角柱ブロックの角度，壁石の摩擦係数などとし，壁石形状を変化させ振動特性を改善することで，石橋の崩壊の繋がる壁石のはらみだし・抜け落ちが抑制できることを解明した．
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