2022 Fiscal Year Annual Research Report
想定を超える地震作用に対する橋梁全体系の耐崩壊性能の評価
| Project/Area Number |
20K04674
|
|---|
| Research Institution | Kyushu Sangyo University |
|---|
Principal Investigator |
奥村 徹 九州産業大学, 建築都市工学部, 准教授 (40332027)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野中 哲也 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20772122)
松村 政秀 熊本大学, くまもと水循環・減災研究教育センター, 教授 (60315976)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 振動台実験 / 動的崩壊挙動 / FE解析 / 大規模計算 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
橋梁の耐震設計では，あらかじめ規定した設計用の地震動に対して構造安全性や地震後の使用性・修復性等の所要の耐震性能を確保する．ただし，地震の予測には不確実性が伴うので，設計の想定を超える地震動が作用した場合においても大規模崩壊等の壊滅的な被害を防止するために何らかの方策を講じておく必要がある．このためには，構造物の動的な崩壊挙動に関する実験データの蓄積とともに，精度よく崩壊挙動を予測するための信頼性の高い数値解析手法を確立することが重要な鍵となる．
本研究では，通常，弾性設計が行われる非エネルギー吸収部材からなる骨組構造を対象として，上路式鋼アーチ橋の端柱部分を想定した崩壊モードの異なる2種類の骨組模型供試体を用いた振動台実験を実施し，これらの骨組模型の動的崩壊挙動の詳細な計測データを取得した．振動台実験を数値解析により再現することにより，動的崩壊領域を対象とした数値解析手法の妥当性と精度の検証を行った．その結果，対象構造の諸元を計測し正確に数値解析モデルに考慮することで動的な崩壊挙動を再現可能であることを明らかにした．その一方で，実構造物において不確定量となる材料強度のばらつきや初期不整が定量的な応答値のみならず，定性的な崩壊モードに影響を与える可能性があることが示唆された．
実大の上路式鋼アーチ橋を対象としてシェル要素を用いた精緻な数値解析モデルを構築し，振動台実験により検証がなされた数値解析をスーパーコンピュータ上で実施し，橋梁全体系の地震時における崩壊挙動について検討を行った．
|
