2015 Fiscal Year Annual Research Report
鋼製ワイヤーを用いた歴史的レンガアーチ橋の補修方法の確立に向けた研究
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24700929
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
岸 祐介 首都大学東京, 都市環境科学研究科, 助教 (50613999)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 近代化遺産 / 文化財 / レンガ造構造物 / 地震 / 残存性能 / 補修 / 補強 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度は，過年度の研究成果を踏まえ，鋼製ワイヤーによる補強効果に関して数値解析による検討を行った．
これまでに実施した要素実験の結果より，地震などの外力の作用に対してレンガアーチ橋の崩壊を防ぐためには，レンガ－目地間の剥離強度を確保することが必要であると考えられる．本研究では鋼製ワイヤーの使用により剥離強度が確保できると想定してきたが，荷重が作用した状態における効果については確認していない．そこでレンガ造を有限要素モデルとして作製し，目地部に鋼製ワイヤーを埋め込むことによる補強効果について検討を行った．
過年度の実験結果および解析的検討を踏まえ，レンガ造の部分モデルに関してレンガ－目地間で剥離が生じるような荷重を作用させ，その際の応力状態を確認することとした．数値モデル化において，鋼製ワイヤーと目地材であるモルタルの界面には，厳密には付着強度に関する定義が必要である．しかし，今回の検討ではモデルのメッシュ数を十分に細かく分割する必要があったため，計算負荷との関係から鋼製ワイヤーとモルタルについては節点を共有する簡易モデルとして作製した．また，ワイヤー径は2mmとし，物性地については硬鋼線に関するJIS規格の機械的性質より定義した．
数値解析結果として，鋼製ワイヤーによる補強を施すことにより荷重作用下におけるレンガ－目地間の剥離方向の応力度が低減され，破壊強度が大きくなった．また，補強策として鋼製ワイヤーによって囲む範囲を重ねることにより，剥離応力に達する分布範囲の拡大が抑制される結果となり，レンガ造構造物全体としては破壊の進展が抑制されるものと考えられる．
上記の結果に対して検証実験を行う予定であったが，他業務との都合から実験を実施することができなかった．そのため，補強方法に関する解析的な検討によって得られた結果までを成果としてまとめることとした．
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