2024 Fiscal Year Annual Research Report
免震ゴム支承に生じた内部損傷・劣化の非破壊的検出手法
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23K19148
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
渡部 慎也 熊本大学, くまもと水循環・減災研究教育センター, 助教 (60980472)
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| Project Period (FY) |
2023-08-31 – 2025-03-31
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| Keywords | 免震ゴム支承 / 非破壊検査 / 有限要素解析 / 損傷検知 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，免震ゴム支承内部に生じた損傷や劣化について，非破壊的な検出方法の開発を行うことである．
免震ゴム支承は，上部構造を支持する役割を持つと共に，橋梁全体の固有周期を長周期化させることにより，地震発生時には共振を避け，減衰性能により震動エネルギーを散逸させるといった，免震の役割を併せ持つ．代表的なゴム支承の一つである天然ゴム系積層ゴム支承は，ゴム材料と鋼板等を交互に積層して加硫接着させたものであり，上下鋼板，内部鋼板，ゴムからなる．しかしながら，ゴム材料は熱やオゾン，紫外線などといった種々の環境因子によって材料特性が変化することが知られており，実環境における免震ゴム支承は，供用年数と共に劣化し，性能が低下することが問題となっている．特に，内部のゴム鋼板の積層箇所については，それぞれが異なる材料であることから，劣化の際に，層間の剥離が生じることが考えられるが，外観評価は不可能に近い．そこで，強制変位を与え，ゴム支承の表面のひずみ分布を測定することにより，非破壊条件の下，内部損傷の検出が可能となる手法を提案した．
昨年度までは，支承内部のゴム層-鋼板の層間剥離が生じた様子を数値解析により再現し，その変形性能についてのケーススタディを実施した．
2024年度においては，2023年度に実施した数値解析結果をまとめ，国内学会，国際学会において成果の公表を行うとともに，支承表面のひずみ分布や応力分布を測定することにより，内部の損傷の評価の可否について，解析的検討を行い，ゴム支承の表面から内部損傷の評価が可能であることが確認された．しかしながら，内部の層間剥離を有する試験体製作に着手したが，人為的に層間剥離を導入する工程において，剥離の再現に困難が生じており，現時点においても検討中である．
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