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地域の老朽化鋼橋における耐荷性能の解析的検証~「あと●年」のニーズに応える~

研究課題

研究課題/領域番号 17K06547
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関徳山工業高等専門学校

研究代表者

海田 辰将  徳山工業高等専門学校, 土木建築工学科, 教授 (10390519)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード鋼構造 / 腐食 / 耐荷力 / 維持管理 / トラス橋 / 活荷重倍率 / 有限要素解析 / 耐荷力低下 / トラス / 座屈 / 腐食進展 / 応力再分配 / 鋼トラス橋 / 終局耐荷力 / 境界条件 / 有限要素法 / ポニートラス / 全橋解析 / 崩壊性状 / 活荷重
研究成果の概要

本研究では,地域の老朽化鋼トラス橋を対象とし,架け替えや補修までの「あと●年」を意識した維持管理計画に有用な知見を得るため,供用中のトラス橋2橋について①橋梁全体の耐荷力解析②実橋載荷試験と解析結果の比較③腐食進展予測モデルによる耐荷力低下予測を実施した.①②については,ポニートラスとプラットトラスについて腐食損傷調査と全橋解析を行い,実際の通行ニーズに対する実質的な耐荷力の余裕分について論じた他,過去の科研課題で実施した実橋載荷試験との比較により,解析モデルの妥当性や設計実務への適用性に言及した.③については圧縮部材に生じている腐食を進展させた場合の耐荷力の低下に関する予測例を示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は,地域の市町管理橋における「あと●年もたせたい」とのニーズに応えるため,中山間地域で約100年間供用中の高齢鋼トラス橋(2橋)を対象とした構造解析と実橋載荷試験行い,補修や架け替えといった措置までの間の比較的短期間(概ね10年程度)における安全性を確保するための省力的かつ経済的な維持管理に対する考え方に資するための解析的ケーススタディを示した.
本研究では,①解析モデルに対する考え方②橋梁の現有耐荷力推定③実際の通行ニーズを想定した荷重に対する安全性④損傷が進展した場合の将来予測の観点から解析結果を考察している.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 14件) 学会発表 (8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Finite Element Analyses on Corroded Pony Truss Bridge for Reasonable Maintenance2020

    • 著者名/発表者名
      Fujinaga, R., Kaita, T., Koyama, R., and Imai
    • 雑誌名

      Proc. Of ASEA-SEC-5(The Fifth Australasia and South-East Asia Structural Engineering and Construction Conference)

      巻: ー

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Buckling Strength Analyses of Corroded Truss Member with Combinated Cross Section2020

    • 著者名/発表者名
      Teranishi, S., Kaita, T., Yamane, T., Kawami, S. and Fujii, K.
    • 雑誌名

      Proc. Of ASEA-SEC-5(The Fifth Australasia and South-East Asia Structural Engineering and Construction Conference)

      巻: ー

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 実橋載荷実験による高齢化したプラットトラス橋の軸応力評価と力学挙動2019

    • 著者名/発表者名
      川見周平,海田辰将,加納匠,平原義之,福田洋顕,山根達郎,佐竹亮一,藤井堅
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: 65A ページ: 90-97

    • NAID

      130007791299

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Applicability and Constructing of Whole Analytical Model for Aging Truss Bridge to Evaluate Load Bearing Capacity in Maintenance2019

    • 著者名/発表者名
      Kawami, S., Kaita, T., Yamane, T., Fukuda, H., Satake, R., Hirahara, Y., Kanou, T. and Fujii, K.
    • 雑誌名

      Proc. of BEI-2019(Bridge Engineering Institute Conference 2019)

      巻: ー ページ: 438-441

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Field loading test on aging Pratt truss bridge with severe corrosion damages2019

    • 著者名/発表者名
      Hirahara, Y., Kawami, S., Kaita, T., Kanou, T., Fukuda, H., Yamane, T., Satake, R., and Fujii, K.
    • 雑誌名

      Proc. of BEI-2019(Bridge Engineering Institute Conference 2019)

      巻: ー ページ: 442-446

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Consideration on corrosion damage investigation and maintenance of Pratt Truss Bridge using for 97 years2019

    • 著者名/発表者名
      Kanou, T., Kaita, T., Kawami, S., Hirahara, Y., Yamane, T., Fukuda, H., Satake, R. and Fujii, K.
    • 雑誌名

      Proc. of BEI-2019(Bridge Engineering Institute Conference 2019)

      巻: ー ページ: 129-133

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analytical Study of Ultimate Load Bearing Capacity for an Aging Pratt Truss Bridge using FEM2019

    • 著者名/発表者名
      Yamane, T., Kaita, T., Fukuda, H., Kawami, S., Satake, R. Hirahara, Y., Kanou, T. and Fujii, K.
    • 雑誌名

      Proc. of BEI-2019(Bridge Engineering Institute Conference 2019)

      巻: ー ページ: 709-713

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analytical Estimation on Remaining Load Bearing Capacity of Aging Truss Bridge by Using Whole Bridge Modeling2019

    • 著者名/発表者名
      Koyama, R., Kaita, T., Yamane, T. and Imai, T.
    • 雑誌名

      Proc. of BEI-2019(Bridge Engineering Institute Conference 2019)

      巻: ー ページ: 714-718

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Applicability and Constructing of Whole Analytical Model for Aging Truss Bridge to Evaluate Load Bearing Capacity in Maintenance2019

    • 著者名/発表者名
      Kawami, S., Kaita, T., Yamane, T., Fukuda, H., Satake, R., Hirahara, Y., Kanou, T. and Fujii, K.
    • 雑誌名

      Proc. of BEI-2019

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Field loading test on aging Pratt truss bridge with severe corrosion damages2019

    • 著者名/発表者名
      Hirahara, Y., Kawami, S., Kaita, T., Kanou, T., Fukuda, H., Yamane, T., Satake, R., and Fujii, K.
    • 雑誌名

      Proc. of BEI-2019

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Consideration on corrosion damage investigation and maintenance of Pratt Truss Bridge using for 97 years2019

    • 著者名/発表者名
      Kanou, T., Kaita, T., Kawami, S., Hirahara, Y., Yamane, T., Fukuda, H., Satake, R. and Fujii, K.
    • 雑誌名

      Proc. of BEI-2019

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analytical Study of Ultimate Load Bearing Capacity for an Aging Pratt Truss Bridge using FEM2019

    • 著者名/発表者名
      Yamane, T., Kaita, T., Fukuda, H., Kawami, S., Satake, R. Hirahara, Y., Kanou, T. and Fujii, K.
    • 雑誌名

      Proc. of BEI-2019

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analytical Estimation on Remaining Load Bearing Capacity of Aging Truss Bridge by Using Whole Bridge Modeling2019

    • 著者名/発表者名
      Koyama, R., Kaita, T., Yamane, T. and Imai, T.
    • 雑誌名

      Proc. of BEI-2019

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Analytical Estimation on Load Bearing Capacity for Aging Pony Truss Bridge Considering Actual Traffic Conditions2017

    • 著者名/発表者名
      Koyama, R., Kaita, T., Yamane, T., Kaneshige, K. and Imai, T.
    • 雑誌名

      Proc. of EASEC-15

      巻: - ページ: 1914-1922

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Basal Study on Analytical Prediction of Original Load Bearing Capacity for an Aging Truss Bridge by Using Whole Bridge Model2017

    • 著者名/発表者名
      Yamane, T., Kaita, T. and Fujii, K
    • 雑誌名

      Proc. of EASEC-15

      巻: - ページ: 1906-1913

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 腐食進展を考慮した鋼トラス橋の全橋解析による耐荷力低下予測に関する基礎研究2020

    • 著者名/発表者名
      寺西冴映,海田辰将,山根達郎,川見周平,藤井堅
    • 学会等名
      第72回土木学会中国支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 腐食したポニートラス橋の全橋解析における支持条件についての検討2019

    • 著者名/発表者名
      藤永りさ,海田辰将,小山諒子,今井努
    • 学会等名
      第71回土木学会中国支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 組み合せ断面を有する腐食鋼トラス部材の座屈耐荷力解析2019

    • 著者名/発表者名
      寺西冴映,海田辰将,山根達郎,藤井堅
    • 学会等名
      第71回土木学会中国支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 老朽化ポニートラス橋の腐食損傷調査と復元設計に基づく主構部材の応力評価2018

    • 著者名/発表者名
      作本英梨,海田辰将,小山諒子,今井努
    • 学会等名
      第70回土木学会中国支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 腐食した鋼ポニートラス橋の残存耐荷力に関する解析的研究2018

    • 著者名/発表者名
      小山諒子,今井努,山根達郎,海田辰将
    • 学会等名
      第70回土木学会中国支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高齢化した鋼プラットトラス橋の実橋載荷試験と橋梁全体のFEM 解析2018

    • 著者名/発表者名
      山根達郎,福田洋顕,海田辰将,藤井堅
    • 学会等名
      第70回土木学会中国支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
  • [学会発表] FEM 解析による高齢化した鋼プラットトラス橋の残存耐荷力推定2018

    • 著者名/発表者名
      山根達郎,福田洋顕,川見周平,佐竹亮一,平原義之,加納匠,海田辰将,藤井堅
    • 学会等名
      土木学会第73回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 全橋解析による腐食した鋼ポニートラス橋の耐荷力推定2018

    • 著者名/発表者名
      小山諒子,今井努,山根達郎,海田辰将
    • 学会等名
      土木学会第73回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
  • [備考] 徳山高専地域支援シーズ集

    • URL

      http://nit-tokuyama.jp/seeds/data/2018/kaita.pdf

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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