Assessment index for seismic isolation rubber bearings for bridges using the propagation characteristics of elastic waves

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K04672
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 22020:Structure engineering and earthquake engineering-related
• Research Institution: Ritsumeikan University
• Principal Investigator: Kawasaki Yuma 立命館大学, 理工学部, 准教授 (90633222)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 橋梁用ゴム支承 / AE法 / 損傷評価

Outline of Final Research Achievements

Analytical investigations showed the possibility of using supervised learning to determine whether the detected elastic waves propagated inside a sound rubber bearing or whether they propagated through a rubber bearing with defects.
In the experimental study, cyclic compression loading tests simulating traffic vibrations were conducted and AE measurements were conducted during the loading tests; the AE measurement results showed that the higher the amount of shear strain, the higher the number of AE hits. Correlation comparisons between AE energy and maximum amplitude values and AE energy and RMS values showed that the higher the amount of shear strain, the greater both values.

Free Research Field

維持管理

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震では、ゴム支承の破断が初めて報告され、平成28年（2016年）熊本地震でもゴム支承の破断が報告された。令和6年能登半島地震でも複数のゴム支承の破断が報告されている。これらの破断原因について明確にされていないが、ゴム支承内部の劣化が原因の一つである可能性も挙げられている。また、ゴム支承が破断すると橋桁に作用する水平力を制御できなくなり、橋桁同士が衝突して復旧・復興活動にも大きな影響を及ぼす。ゴム支承の劣化は、橋梁の耐震性能の低下に繋がる重要な課題である。この成果は、地震によりせん断変形を受けたゴム支承の損傷評価にも活用することが可能である。