| 研究概要 |
構造物の動的耐震信頼性設計法の確立の基礎資料を得るため,1)地震動の周期特性と非定常性が動的応答に与える影響,2)構造特性の不確実性が動的応答に与える影響,3)構造システムとしての耐震性能評価に関して検討を行った.得られた知見は以下の通りである.
鋼製およびRC橋脚を解析対象とし,基礎固定モデルと地盤-基礎-橋脚連成系モデルによる検討を行い,地震動と構造物の周期特性を考慮した地震動指標である固有周期依存型SIは動的応答と安定して強い相関性を有することを示した.また,道路橋示方書レベル2タイプI相当の設計スペクトルでは,地震波の非定常性として位相特性を考慮すると,鋼製橋脚の最大応答変位に対して15〜18%程度,RC橋脚では20〜24%程度変動することを確かめた.
鋼製橋脚を解析対象として検討した結果,動的応答に対して降伏変位,降伏荷重,質量,および減衰等の構造特性の感度が高いことを示した.構造特性として現実的なばらつきを考慮すると,最大応答変位は10〜14%程度,最大応答水平力は4〜8%程度変動することを確認した.また,活荷重シミュレーションに基づく曲げ強度特性の信頼性評価を行い,適切な信頼性レベルを有していることを確認した.
構造システム全体系の耐震性を評価することを目的として,ここでは,落橋防止システムの一部である桁間衝突用ゴム製緩衝材を対象とし,衝撃力緩和効果について実験的検討を行った.この結果,ゴム製緩衝材の形状率が大きいほど衝撃力緩和効果は大きく,逆に,形状率がある値以上になると急激に衝撃力が増大することを示した.また衝突桁間の質量が異なる場合,衝突側と非衝突側の質量を入れ替えても衝撃力に変化はなく,衝撃力は質量比よりも総重量に依存することを確認した.また,複合構造格点部に高力ボルト引張接合を用いた構造を提案し,力学特性,製作・架設性の有意さを示した.
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