2021 Fiscal Year Annual Research Report
杭の影響を考慮した既設橋フーチングの耐震評価法と破壊形態に応じる耐震補強法の提案
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20K14819
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| Research Institution | Public Works Research Institute |
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Principal Investigator |
楊 勇 国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(構造物メンテナンス研究センター), 専門研究員 (20867733)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | フーチング / 杭列 / 破壊形態 / 破壊メカニズム / 耐震評価 / 耐震補強 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和3年度は、過年度に実施した載荷実験のデータ整理や数値解析を行い、杭列配置がフーチングの破壊メカニズムに与える影響を調べた。そのうえで、杭の影響を考慮した既設フーチング耐震性評価法を提案した。また、放射線状分布のひび割れを有するフーチングの破壊形態に応じる既設フーチングの耐震補強法を提案し、繊維グリッドによる補強の詳細を設計した上、載荷実験により補強効果を確認した。
杭列配置がフーチングの破壊メカニズムに与える影響としては、杭本数の増加と共にフーチングのひび割れの発生範囲や杭基礎の水平剛性低下が抑制され、また、それによりフーチングの拘束が強くなり杭基礎の最大水平荷重も増加された。ただし、杭列配置がフーチングの破壊メカニズムに与える影響は、杭本数だけでなく杭の配置位置にも依存した。
提案した既設フーチング耐震性評価法においては、フーチングの曲げ照査断面の抵抗モーメントの算定に関する有効幅を実験結果に基づき全幅と設定した。また、杭本数の増加によりフーチングの拘束が強くなり杭基礎の最大水平荷重が増加した影響を考慮するため、曲げ照査断面の抵抗モーメントの算定式に修正係数を導入した。なお、本載荷実験における最大水平力の結果から逆算した杭の影響に関するフーチング曲げ耐力の修正係数の値は、1.23となった。
提案した破壊形態に応じる既設フーチングの耐震補強法においては、実橋の補強施工を想定した上で、橋脚位置により母材のグリッドにおける切断位置、及びそれに伴う継手のグリッドの配置などの補強詳細を設計した。また、過年度に載荷した無補強の供試体を再利用し、設計した補強詳細に基づき補強施工を行い、載荷実験を実施した。補強前のひび割れの抑制効果や継手・母材のグリッドと既設フーチングの一体化の観点から繊維グリッドによるフーチングの耐震補強の有効性が概ね確認できた。
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