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ライフタイムを考慮した信頼性理論に基づく橋梁システムの耐震設計法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 11450168
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 土木材料・力学一般
研究機関東北大学

研究代表者

鈴木 基行  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60124591)

研究分担者 秋山 充良  東北大学, 大学院・工学研究科, 講師 (00302191)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
10,100千円 (直接経費: 10,100千円)
2001年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2000年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1999年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
キーワードライフタイム / 信頼性理論 / 耐震設計 / RC橋脚 / 場所打ち杭 / 地震危険度解析 / 構造最適化 / 損傷度指標 / 橋梁 / 鉄筋コンクリート / 橋梁システム / 破壊確率 / 限界状態 / 不確定要因 / 損傷 / 終局限界状態 / 動的解析プログラム
研究概要

1.地震危険度解析において,地震データとして精度の低い歴史地震を有効に用い,ライフタイムリスクの評価に必要な年平均発生率を求める手法を提示した.また,損傷遷移マトリクスを用いることにより,構造物のライフタイムリスクを合理的に評価することができた.
2.RC橋脚や柱を対象とし,地震荷重に対する現行の実験上の終局限界状態からの考え方から脱却し,理論的な根拠に基づいた終局限界状態の定義を行い,また,安全性の尺度である損傷度指標を,終局限界状態の根拠に基づいて提案した.
3.構造系の破壊事象が,互いに相関を有する複数の限界状態式によって構成されていたときの構造系としての破壊確率算定法(構造系信頼性評価法)を構築した.
4.構造系信頼性評価法とSQP法に基づく構造最適化手法を組合せることで,設計対象構造系が,目標破壊確率を満足し,かつ特定の目的関数を最小化する中で構造設計を行うフローを構築した.
5.RC橋脚と場所打ち杭基礎からなる橋梁システムを対象として,場所打ち杭基礎に大きな非線形が生じないように設計段階で両者に意図的な耐力の差(耐力階層化)を図る手法を,構築した構造系信頼性評価法を基に提案した.その結果,杭基礎を静的な荷重漸増法で耐震設計する場合,橋梁システムの破壊モードを橋脚基部の靱性的なモードに限定するのであれば,杭基礎の設計水平震度として,RC橋脚の保有水平耐力に相当する震度の1.5倍程度を考慮する必要があり,このときには,杭基礎の降状に関わる限界状態が生起する可能性は無視され,RC橋脚の限界状態のみが生起する可能性により橋梁システムの安全性が支配されることを確認した.

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (29件)

  • [文献書誌] 秋山充良他: "構造系信頼性評価法と構造最適化手法を用いたRC橋脚と場所打ち杭基礎間の耐力階層化に関する基礎的研究"構造工学論文集. Vol.47A. 743-752 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 秋山充良他: "信頼性理論を用いた構造最適設計手法の提案およびRC橋脚の耐震安全性評価への適用"土木学会論文集. No.662/V-49. 185-204 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 秋山充良他: "信頼性理論と構造最適化手法を用いた連続ラーメン橋の橋脚躯体の耐震設計"コンクリート工学年次論文集. Vol.22,No.3. 1297-1302 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 鈴木基行他: "信頼性理論に基づくRC橋梁システムの地震時安全性評価法"土木学会論文集. No.648/V-47. 9-21 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 秋山充良他: "鉄筋コンクリート橋梁システムに介在する不確定要因を考慮した場所打ち杭基礎の設計水平震度評価に関する研究"土木学会論文集. No.641/V-46. 187-203 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山崎康紀他: "信頼性理論に基づく橋梁システムの地震時安全性評価法に関する研究"コンクリート工学年次論文報告集. Vol.21,No.3. 1279-1284 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 土井充他: "信頼性理論に基づくRC橋脚-杭基礎間の地震時損傷配分に関する研究"コンクリート工学年次論文報告集. Vol.21,No.3. 1285-1290 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 鈴木基行他: "構造変数間の相関がRC橋脚の耐震安全性に及ぼす影響"土木学会論文集. No.620/V-43. 175-185 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Akiyama et al.: "Evaluation of Horizontal Seismic Coefficient for Cast in Place Pile Using Reliability-Based Optimal Design Considering Structural System"Proc. of JSCE, Journal of Structural Engineering. Vol. 47A. 743-752 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Akiyama et al.: "Reliability-Based Optimal Design Considering Structural System and Its Application to Evaluation of Seismic Performance of RC Bridge Pier"Proc. of JSCE. No. 662/V-49. 185-204 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Akiyama et al.: "Seismic Design for RC Pier of Rigid-Frame-Bridge Based on Reliability Theory and Structural Optimization Procedure"Proc. of the JCI. Vol. 22, No. 3. 1297-1302 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Suzuki et al.: "Safety Evaluation Method of RC Bridge Systems under Earthquake Based on Reliability Theory"Proc. of JSCE. No. 648/V-47. 9-21 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Akiyama et al.: "Evaluation of Horizontal Seismic Coefficient for Cast in Place Pile under the Consideration of Uncertainties in Reinforced Concrete Bridge Systems"Proc. of JSCE. No. 641/V-46. 187-203 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Yamazaki et al.: "Safety Evaluation of Bridge System under Earthquake Based on Reliability Theory"Proc. of the JCI. Vol.21, No.3. 1279-1284 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Doi et al.: "The Study on Damage Allocation between RC Bridge Pier and Pile Foundation under Earthquake Based on Reliability Theory"Proc. of the JCI. Vol. 21, No. 3. 1285-1290 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Suzuki et al.: "Influence of the Correlation between Structural Variables on the Seismic Safety of RC Bridge Pier"Proc. of JSCE. No. 620/V-43. 175-185 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 秋山充良: "構造系信頼性評価法と構造最適化手法を用いたRC橋脚と場所打ち杭基礎間の耐力階層化に関する基礎的研究"構造工学論文集. Vol.47A. 743-752 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 秋山充良: "鉄筋コンクリート橋梁システムに介在する不確定要因を考慮した場所打ち杭基礎の設計水平震度評価に関する研究"土木学会論文集. 641. 187-203 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木基行: "信頼性理論に基づくRC橋梁システムの地震時安全性評価法"土木学会論文集. 648. 9-21 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 赤倉康寛: "死亡者数を指標とした地震災害に対する許容リスクの設定に関する考察"土木学会論文集. 654. 317-334 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 秋山充良: "信頼性理論を用いた構造最適設計手法の構築およびRC橋脚の耐震安全性評価への適用"土木学会論文集. 662. 185-204 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 井林康: "地震入力エネルギーと損傷指標を用いたRC橋脚の地震時損傷度評価に関する研究"構造工学論文集. 46A. 807-814 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 秋山充良: "信頼性理論と構造最適化手法を用いた連続ラーメン橋の橋脚駆体の耐震設計"

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木基行: "構造変数間の相関がRC橋脚の耐震安全性に及ぼす影響"土木学会論文集. 620. 175-185 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木基行: "降伏過程を考慮したRC2層ラーメン高架橋の合理的耐震設計法の提案"土木学会論文集. 634. 269-278 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 秋山充良: "鉄筋コンクリート橋梁システムに介在する不確定要因を考慮した場所打ち杭基礎の設計水平震度評価に関する研究"土木学会論文集. 641. 187-203 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木基行: "部材の降伏過程がRC2層ラーメン高架橋の応答変位に及ぼす影響"構造工学論文集. 45A. 1359-1367 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 山崎康紀: "信頼性理論に基づく橋梁システムの地震時安全性評価法に関する研究"コンクリート工学年次論文報告集. 21-3. 1279-1284 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 土井充: "信頼性に理論に基づくRC橋脚-杭基礎間の地震時損傷配分に関する研究"コンクリート工学年次論文報告集. 21-3. 1285-1290 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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