| 研究課題/領域番号 |
12650480
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
構造工学・地震工学
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
山尾 敏孝 熊本大学, 工学部, 教授 (40109674)
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| 研究分担者 |
岩坪 要 八代高等専門学校, 土木建築工学科, 助手 (60290839)
崎元 達郎 熊本大学, 工学部, 教授 (50029302)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2002年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
2001年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2000年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
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| キーワード | 上路式鋼アーチ橋 / 復元力モデル / 非線形動的解析 / 耐震設計 / 相関強度曲線 / コスト縮減 / 鋼アーチ橋 / 組み合わせ荷重 / 箱形補剛断面 / 高軸力 / アーチ橋 / 局部座屈 / 幅厚比パラメータ |
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| 研究概要 |
実際に供用され、最近数年間に建設された100〜200m程度の上路及び中路鋼アーチ橋梁20橋以上について、アーチ主部材の形状寸法、使用した示法書、断面形状、鋼種及び建設コストなどの設計データの資料収集を行った。これよりアーチリブの断面形状、補剛断面のフランジとウエブの幅厚比パラメータ及び補剛材の剛比との関係を詳細に検討した。
次に、アーチ橋の耐震設計に必要な非線形動的解析法として、実アーチ橋梁の代表的な断面を対象に、軸力N、曲げモーメントM及びねじりTが作用する場合の復元力モデル(M-φ関係)及び相関強度曲線を誘導した。解析は、現有の弾塑性有限変位FEM解析プログラムを用い、幅厚比パラメータを変化させた断面を有する短柱部材を取り出して行った。短柱部材であれば、真直ぐな部材でも曲がり部材でもどちらも利用可能となる。この耐荷力解析より、N-M-M-T関係を導出した。また、同時に単一材の鋼アーチ模型を製作して自重を載荷した状態に面外の繰り返し荷重を作用させる実験を実施して、軸力、曲げ及びねじりが作用する場合の挙動特性と実現象を観察した。また、これらの実験結果と解析プログラムの比較検討を実施した。
開発したM-φの復元力モデルと相関強度曲線を用いた3次元非線形動的解析法を既存のファイバー要素を用いた動的解析プログラムとの比較により、その妥当性について検討を行った。橋脚のハイブリッド実験との比較検討および上路式アーチ橋の3次元的動的挙動解析結果より、提案手法は解析時間や精度の面でも有効性及び妥当性が確認された。しかし、今後アーチ橋の耐震設計における照査に適用するために更に解析例を通して精度を向上させる必要があることがわかった。また、コスト縮減が可能な新アーチ構造形式の可能性は得られた。また、鋼アーチ橋の耐震設計に関する基礎データが不足しており、早急に実施されることが望まれる。
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