Development of an existing bridge management method based on load rating

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H01415
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 22020:Structure engineering and earthquake engineering-related
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: Okui Yoshiaki 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (40214051)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 党 紀 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (60623535) ; 松本 泰尚 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (90322023)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 橋梁維持管理 / 耐荷力評価 / 実態交通荷重 / 振動モニタリング / リダンダンシー / 活荷重係数 / ロード・レイティング / 信頼性指標

Outline of Final Research Achievements

This study investigated a load rating method for existing bridges and aimed to establish a framework of the load rating method. To achieve this goal, the followings were implemented:
(1) Case studies on the load rating of girder and truss bridges, (2) Proposal of condition factors to consider strength reduction due to damage to the members in truss bridges,(3) Proposal of evaluation methods for system redundancy and system factors, (4) Case studies on system redundancy evaluation for girder and truss bridges,(5) Examination of live load factors based on actual traffic conditions, (6) Examination of live load factors for load rating of existing bridges assuming regular inspections, (7) Evaluation of safety indices of existing bridges and examination of minimum necessary safety margins.

Free Research Field

構造工学，橋梁工学，耐震工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

研究成果の学術的意義として，(1)システム係数の提案，(2)既設橋のLoad rating用の活荷重係数提案の２点が優れている．(1)ではリダンダンシーのメカニズムを解析結果用いて示し，リダンダンシーを定量化するためにシステム係数を提案している．(2)はETCの車種データ+荷重計データなどから得られた実態交通荷重の情報を用いて，活荷重係数を極値統計学の手法を用いて推定している．そのため再現期間に応じた荷重レベル，標準偏差などの算定が可能で，安全余裕度の解析など今後の研究波及効果が大きい．社会的意義としては国内の約70万の既設橋梁の安全性をコストを抑えつつ担保することは重要である．