2014 Fiscal Year Research-status Report
荷重変動が及ぼす道路橋RC床版の破壊メカニズムの検証および耐疲労性の評価
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26420464
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
阿部 忠 日本大学, 生産工学部, 教授 (80060218)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | RC床版 / 走行振動荷重 / 圧縮強度 / 耐疲労性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
道路橋鉄筋コンクリート（RC）床版の損傷事例が多く報告され、その多くは大型自動車の繰り返し走行による疲労損傷である。とくに、伸縮継手を通過した付近のRC床版に損傷が著しく、陥没などの事例も報告されている。これは、伸縮継手を通過する際に発生する大型車両の荷重変動によるものである。そこで本研究は、伸縮継手や路面の凹凸によって発生する大型車両の荷重変動、すなわち大型車両の中軸、後軸が変動しながら走行する荷重変動に着目し、モデル化したRC床版供試体を用いて輪荷重走行疲労実験を行い、荷重変動が及ぼすRC床版の破壊メカニズムおよび耐疲労性の評価を行う。また、疲労寿命の推定を行うS-N曲線の提案を行い、変動荷重を受けるRC床版の損傷解明、設計法の確立を行う。さらに道路橋長寿命化修繕計画におけるRC床版の補強対策や維持管理手法構築の一助とるものである。
平成26年度は､圧縮強度の異なる1/2モデルの供試体を用いて、輪荷重走行疲労実験を実施し、圧縮強度および走行振動荷重が及ぼす影響について予備実験を実施した。同時に予備実験で得られた結果を基に、本研究に用いる供試体寸法は実橋RC床版の1/2モデルと3/5モデルとし、コンクリートの圧縮強度は呼び強度24N/mm2および30N/mm2の試験体を製作した。圧縮強度を確認した後、順次、輪荷重走行振動疲労試験を実施した。走行振動荷重が及ぼす影響については、基準荷重に比して±20％、±30％の正弦波形で実施している。その結果、圧縮強度が道路橋示方書に規定するコンクリートの設計強度を下回った場合は耐疲労性が評価されない結果が得られている。また、振動荷重が及ぼすことにより疲労寿命が大幅に低下する結果が得られた。
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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
平成26年度は、実橋RC床版の1/2モデルを用いて圧縮強度が耐疲労性に及ぼす影響についてを検証し、本研究に用いる供試体を製作した。供試体の床版寸法は道路橋示方書・同解説の規定に基づいて設計し、その1/2モデルと3/5モデルの2タイプとする。また、2タイプRC床版供試体のコンクリートの圧縮強度の呼び強度を24N/mm2と30N/mm2;の2種類とした。供試体が製作した後、輪荷重による走行振動疲労実験を実施した。なお、本実験を行うために圧縮強度の異なる供試体を用いて輪荷重走行振動疲労実験を実施し、圧縮強度および走行振動荷重が耐疲労性に及ぼす影響についての実験を行った。その後、試験体搬入された後、タイプAの予備強度24N/mm2および30N/mm2のそれぞれの供試体を用いて実験を行い、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
輪荷重走行振動疲労実験は1/2モデルについては予定どおり順調に試験が実施され、その成果の1部が土木学会、コンクリート工学協会で発表および発表が確定されている。一方、今年度は1/2モデルであるタイプAの供試体においては実験が終了し、データ整理を実施している。その後、タイプBの呼び強度24N/mm2および30N/mm2の試験体を用いて、輪荷重走行振動疲労実験を順次実施し、走行振動荷重が及ぼす影響についてを解明および耐疲労性の評価を検証する。また、荷重変動を受けるRC床版の疲労寿命推定式、すなわちS-N曲線式を提案するとともに、現在供用されているRC床版に対しては補強法や再補修の時期の推定についても提案する。
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