2014 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)
張 鋒 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70303691)
奥村 徹 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40332027)
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 / 積層ゴム支承 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．平成25年度に実施した高架橋模型の大規模FEモデルを構築した．このモデルはシェル要素(充填コンクリートはソリッド要素)で離散化されており，事前に計測した詳細な幾何学的初期不正を導入した．橋脚における鋼材の構成則(三曲面モデル)やゴム支承の構成則(超弾性)については高架橋の加振実験で計測された橋脚，ゴム支承の履歴挙動をもとにキャリブレーションを行い，精度の向上を図った．その結果，橋脚が終局状態への到達する時点から高架橋模型全体系が終局状態に至るまでの実験での挙動を精度よく表すことができた．以上から，高架橋の多方向地震動下での照査に用いる高精度の耐震解析モデルを構築するという目標はほぼ達成できた．
2．実験模型(2径間連続高架橋)を対象として，多方向地震動下での終局状態への到達の照査法について検討を行った．ここでは，橋脚柱頂部に作用する鉛直力，水平力2成分，曲げモーメント2成分に関する限界曲面を用いて各鋼製橋脚の限界状態への到達を照査する汎用的な方法を提案し，適用性を検討した．その結果，3本の橋脚の内，2本の橋脚が限界曲面に到達すると高架橋全体系の応答変位，残留変位が増大し始め，最終的に終局挙動に至ることが明らかになった．やや安全側ではあるが橋脚の限界曲面を用いると確実に多方向地震動下の高架橋の安全性を照査できることが判明した．
3．多方向地震動下での高架橋における積層ゴム支承の挙動について数値解析により検討した．高架橋モデルのゴム支承，上部構造，橋脚の諸元は現行の耐震設計(橋軸方向入力と橋軸直角方向入力に対する独立な照査)で決定した．この検討より，多方向地震動下ではゴム支承の局部せん断応力や曲げ引張り応力の応答値は許容値を大幅に超える可能性があることが判明した．支承の安全性を確保するためには実情に即した入力下での検討が必須であることが明らかになった．
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
防災減災今できること 巨大地震の揺れに耐えられるか
テレビ放送：NHKニュース「ほっとイブニング」，2014年9月22日18:10-19:00
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[Presentation] 鋼製橋脚の地震時倒壊挙動とその予測2014
Author(s)
後藤芳顯,海老澤健正,水野剛規,Nguyen Van Bach
Organizer
第17回性能に基づく橋梁等の耐震設計に関するシンポジウム
Place of Presentation
土木学会(東京都新宿区)
Year and Date
2014-07-01 – 2014-07-02
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