2017 Fiscal Year Annual Research Report

SEISMIC FAILURE ALLOCATION BETWEEN ISOLATORS AND REINFORCED CONCRETE BRIDGE COLUMNS TO ENSURE FAIL-SAFE FUNCTION

Research Project

Project/Area Number	26420452
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	松崎裕東北大学, 工学研究科, 助教 (10506504)
Project Period (FY)	2014-04-01 – 2018-03-31
Keywords	免震支承－RC橋脚系 / 地震動 / 経年劣化 / 耐力比 / 非線形応答 / 損傷配分 / 安全性 / 復旧性
Outline of Annual Research Achievements	平成２８年度までは、免震支承が健全な状態や特定の劣化程度にあることを想定し、免震支承－RC橋脚間において確保されるべき耐力格差について検討してきた。平成２９年度は、より広範な構造諸元に対して検討するとともに、免震支承において時系列で進行する経年劣化が免震支承－RC橋脚系の地震時安全性・復旧性に及ぼす影響について検討した。設計における想定とは異なる地震動作用下においても、構造系として致命的な損傷に至りにくい危機耐性を向上させるためには、当該構造系がいかなる終局的損傷形態を伴い得るのかを見定める必要がある。ここで、非免震橋については、支承が破断すると復旧しにくい過去の被災経験も踏まえ、支承を破断させずに、橋脚基部へと損傷を誘導している。一方で、免震橋については、設計地震動に対して確実に免震支承を先行して降伏させてエネルギー吸収を図っていることもあり、万一の場合でも橋脚の損傷を回避するとの考えが一般に浸透している。検討の結果、支承と橋脚のいずれか一方に損傷を誘導するためには、橋脚が終局に至るまでの間に、免震支承が破断しないようにすることで、終局的損傷を橋脚基部へと誘導する必要があることを示した。これにより、構造系全体としての変形能が向上し、免震支承の破断で構造系の終局が決定する場合よりも、安全性や復旧性も向上する。また、積層ゴム系免震支承の場合には、個々の製品のばらつきも大きいものの、時系列でゴムが硬化し、破断ひずみが低減することは避けられず、外観からは劣化程度を把握しにくいことも特徴である。このことを踏まえて、初期に付与する積層ゴム系免震支承の性能、時系列で硬化するゴムと破断ひずみの低減を考慮して、免震支承の交換時期の意思決定につながる免震支承－RC橋脚系のライフタイム安全性評価を行い、地震時安全性・復旧性が一定以上低下しないように制御するための基礎資料を得ることができた。