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2013 Fiscal Year Research-status Report

大口径基幹管路の地震時破断メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 24760363
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

鍬田 泰子  神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50379335)

Keywords水管橋 / 東日本大震災 / 応答解析 / 地震動
Research Abstract

2011年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震において,水道施設の一構造物である水管橋にも複数被害が発生したことが報告されている.本研究では,先の地震で被災した水管橋の内,最も口径の大きい那珂川水管橋に着目し,その被害メカニズムの解明を試みた.過年度には,微動観測によりその振動特性を明らかにするとともに,本水管橋周辺の推定地震動を用いて一様入力による地震応答解析を行った.しかし,本水管橋周辺では,堤内地と堤外地の表層地盤の増幅特性が異なることが申請者らの先行研究で明らかにされている.そこで,本震時における当該水管橋の応答をより精緻に把握するためにも多点入力による地震応答解析を行った.
本研究では,堤内地と堤外地の異なる橋脚に2つの地震動を同時に入力する多点入力の地震応答解析を行い,堤内地と堤外地の地震動の位相の違いによる影響について検討したが,本水管橋においてはその影響は大きくないことを明らかにした.さらに,表層地盤増幅の影響を把握するために,フーチング下面まで引き戻した地震波を入力波として用いた.これにより,全体の応答は低減され,本水管橋の支承の損傷状況並びに伸縮管の脱管状況を再現することができた.伸縮管の脱管に至るメカニズムとして,支承損傷後に生じた橋軸直角方向の相対変位によるものであることを示した.
一方,津波で流出した水管橋の被害事例については,津波の遡上解析により橋梁に作用する波圧を算出し,水管橋流出のメカニズムについて検討した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

地震動による水管橋の挙動については,地震動や表層地盤の特性などについて様々なケースを検討したことにより,被害メカニズムについて一定の成果が得られた.津波による水管橋の被害については,津波の作用力を明らかにすることまで至ったが,浸水深や流速などの様々なケーススタディから被害メカニズムへの影響について分析するには至っていない.

Strategy for Future Research Activity

津波で流出した水管橋の被害事例に対して,津波波圧と水管橋との関係について検討する.

  • Research Products

    (8 results)

All 2014 2013

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 東北地方太平洋沖地震における那珂川水管橋の被害メカニズム2013

    • Author(s)
      上仲亮,鍬田泰子,竹田周平
    • Journal Title

      土木学会論文集A1

      Volume: Vo.69, No. 4 Pages: 171-181

    • DOI

      10.2208/jscejseee.69.I_171

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 東北地方太平洋沖地震における宮城県北西部の管路被害の特徴2013

    • Author(s)
      鍬田泰子,大野顕大
    • Journal Title

      土木学会論文集A1

      Volume: Vo.69, No. 4 Pages: 734-741

    • DOI

      10.2208/jscejseee.69.I_734

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 東北地方太平洋沖地震津波による矢の浦水管橋の被害に関する数値解析2013

    • Author(s)
      直田梓,米山望,鍬田泰子
    • Journal Title

      土木学会論文集B3

      Volume: Vol.69,No.2 Pages: I_353-I_358

    • DOI

      10.2208/jscejoe.69.I_353

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Earthquake source and ground motion characteristics in Eastern Japan during the 2011 off the Pacific coast of Tohoku earthquake2013

    • Author(s)
      Hiroyuki Goto, Yoshiya Hata, Yasuko Kuwata, Hidekazu Yamamoto, Hitoshi Morikawa, Shunichi Kataoka
    • Journal Title

      Journal of Japan Society for Civil Engineers Division A

      Volume: Vol. 1, No. 1 Pages: 329-342

    • DOI

      10.2208/journalofjsce.1.1_329

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 津波浸水時の道路橋背後にある水管橋への作用力評価2013

    • Author(s)
      中西陽一,鍬田泰子,直田梓,米山望
    • Organizer
      土木学会第33回地震工学研究発表会
    • Place of Presentation
      東大生産研
    • Year and Date
      20131024-20131025
  • [Presentation] 地震動の多点入力による水管橋被害の解析的検討2013

    • Author(s)
      上仲亮,鍬田泰子,竹田周平
    • Organizer
      第16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講演論文集
    • Place of Presentation
      土木学会
    • Year and Date
      20130717-20130718
  • [Presentation] 水管橋・添架管の津波被害とがれき堆積物との関係2013

    • Author(s)
      中西陽一,鍬田泰子
    • Organizer
      平成25年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学
    • Year and Date
      20130608-20130608
  • [Book] 震災救命工学2014

    • Author(s)
      高田至郎,鍬田泰子
    • Total Pages
      249
    • Publisher
      共立出版

URL: 

Published: 2015-05-28  

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