2012 Fiscal Year Annual Research Report
シナリオ型の地震動および進行性破壊を考慮した鋼橋の高度耐震・制震設計法の開発研究
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23360200
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| Research Institution | Meijo University |
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Principal Investigator |
宇佐美 勉 名城大学, 理工学部, 教授 (50021796)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 制震 / 高機能 / 鋼橋 / シナリオ型地震動 / 低サイクル疲労 / 進行性破壊 |
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| Research Abstract |
研究目的は，鋼橋の耐震・制震設計の高度化を図るため，断層モデルによる地震動の発生・伝播・増幅を考慮した設計用地震動の作成手法，および構造物が終局状態に至るまでの進行性破壊を考慮した地震応答解析手法を開発し，安全性ならびに地震後の修復性照査を一貫して行うことが出来るシステムを確立する．併せて，開発した構造解析手法および照査法の妥当性を，制震ダンパー付き鋼橋モデルの耐震実験によって検証することである．
本年度は，（１）高性能のアルミニウム合金製制震ダンパー(BRB）の開発，（２）鋼製あるいはアルミ製BRBを斜材に設置したトラス構造の耐震性能比較を行った．成果概要は以下のようである．
（１）アルミの種類，BRBの製作方法，載荷パターンを変えた供試体１５体を用いて１次～３次にわたって実施されたBRBの低サイクル疲労実験により，調質アルミA6061S-T6を素材とし，溶接を一切使用せず，高力ボルトで組み立てたBRBは，鋼製高機能BRBの変形性能および低サイクル疲労性能に匹敵する性能を保有していることを実証している．
（２）同一断面の鋼製（SM400）またはアルミニウム合金製（A6061S-T6）BRBを斜材に設置した剛結鋼トラス構造に，一定鉛直力（死荷重想定）と繰り返し水平力（地震力想定）を破壊に至る迄実施し，トラスの進行性破壊性状の比較を行った．その結果，鋼BRBは軸方向剛性およびひずみ硬化による強度上昇がアルミニウム合金BRBに比べ大きいため，鋼BRBトラスは損傷が主構造まで拡がることが分かった．このことは，橋梁の耐震性向上を目的に横構・対傾構にBRBを使用する場合，BRBの軸方向剛性・強度を過度に高めることは，周辺部の部材・部位に損傷を広げるため，注意が必要であることを示唆している．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究実績概要で述べたように，研究目標の３／４程度はほぼ達成された．
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| Strategy for Future Research Activity |
・シナリオ型地震動を鋼橋の耐震・制震設計に利用するための方法と手順をまとめる．
・鋼製またはアルミ製高機能制震ダンパーを設置したトラス構造のハイブリッド地震応答実験を実施し，東北地震（２０１１）でみられた連動型地震動に対する応答値，損傷過程を求め，制震設計された構造物の安全性を実験的に確認する．
・制震ダンパーを付与した橋梁の設計法のとりまとめを行う．
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