2012 Fiscal Year Annual Research Report
多方向同時加振実験による連続高架橋全体系の限界状態の解明と動的耐震照査法の確立
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23246084
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
後藤 芳顕 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90144188)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小畑 誠 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30194624)
奥村 徹 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40332027)
張 鋒 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70303691)
海老澤 健正 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90332709)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 耐震構造 / 耐震設計法 / 動的応答解析 / 連続高架橋 / 振動台実験 / 終局挙動 |
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| Research Abstract |
(1) 高架橋模型の製作と事前計測：縮尺率約1/7の2径間連続高架橋の加振実験用全体模型の製作を行った．模型は上部構造が共通で，円形と正方形の2種類の断面を持つ無充填鋼製橋脚とコンクリート部分充填鋼製橋脚で支持された4種類の構造である．高架橋模型は，入力地震動下で，まず中央橋脚が損傷し，その後，両端橋脚が損傷することで終局状態に到達するように設計した．製作した高架橋模型に対して橋脚の初期不整に重点をおいて形状計測を行った．また，使用鋼材の繰り返しを含む材料試験も実施した．
(2) ゴム系支承の水平2方向載荷装置と支承反力測定用6分力計の開発：橋梁の地震時挙動に大きな影響を与えるゴム系支承のより現実に即した履歴特性を明らかにすることを目標に， 2方向平行維持装置を開発し，名工大保有の3次元載荷システムに付加することで，支承の水平2方向繰り返し載荷実験や擬似動的実験が可能なオンライン実験装置を完成した．現在，この実験装置を用いて加振実験に用いるゴム系支承の2方向載荷時の挙動特性を調査している．また，加振実験において支承部の反力6成分を計測するための6分力計を独自開発した．
(3) 高架橋全体系の有限要素モデルの高度化：各構造部材の連成を考慮して橋梁全体系の動的崩壊解析が可能な高精度の大規模解析モデルの構築と高度化を行った．ここでは，従来，モデルの高精度化が行われていなかった2方向繰り返し条件下でのコンクリート充填橋脚とゴム系支承の精緻なモデルを新たに開発した．これらのモデルを高架橋モデルに導入し水平2方向加振実験での挙動予測解析を実施した．その結果，積層ゴム支承では角部に局部的に大きなひずみが発生するという新しい知見も得られた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
日本国内で実施予定の実験模型の製作，ゴム系支承の載荷実験装置と支承反力測定用6分力計の開発，高架橋全体系の有限要素モデルの高度化はほぼ予定どおり進行した．しかしながら，中国同済大学の世界屈指の大型マルチ振動台を用いた高架橋全体系での加振実験の実施について遅れが生じている．これは，日中間の政治的状況の悪化により加振実験計画の調整とAgreementの締結が遅れたことが主な要因である．しかしながら，平成24年12月に実験実施に関するAgreementの締結にこぎ着けることができた．このAgreementにより，作業を始動することができ，中国側で製作する予定であった部材は平成24年度内に製作が完了した．当初は平成24，25年度の2回に分けて実施予定であった加振実験をすべて平成25年度夏に集中的に実施して効率化を図ることで研究計画全体の遅れを防ぐことを予定している．
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| Strategy for Future Research Activity |
当初計画では平成24～25年度の2年間にわたって加振実験を実施し，連続高架橋の終局挙動の解明および終局挙動予測解析における数値解析モデルの妥当性の検証を行う予定であった．しかし，平成25年度にすべての加振実験を一度に連続的に実施することに変更したため，それぞれの加振実験に対する検討期間が制限される懸念がある．それに対応するため，平成24年度における詳細な材料試験や形状計測を踏まえた高精度の高架橋全体系モデルの構築を先に進行させた．これにより，加振実験結果の評価や解析モデルのキャリブレーションを効率的に行い，加振実験の進行に合わせた解析的な検討を行えるような体制を整えたので，全体の研究の進行に問題はないと考える．
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