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複数回連続強震作用下の橋台アプローチ進行性破壊による車両通行性リスク経時進展評価

研究課題

研究課題/領域番号 18K04332
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分22020:構造工学および地震工学関連
研究機関関東学院大学

研究代表者

北原 武嗣  関東学院大学, 理工学部, 教授 (00331992)

研究分担者 梶田 幸秀  九州大学, 工学研究院, 准教授 (10403940)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード複数回連続強震 / 載荷パターン / 入力強度 / 入力順序 / 耐力低下 / 橋台アプローチ部 / 液状化 / 沈下 / 橋台背面アプローチ / 過剰間隙水圧 / 鋼製橋脚 / 地震時耐荷性状 / 段差量(沈下量) / 耐力劣化 / 段差量 / 使用性リスク / 車両通行性 / 橋台アプローチ / 進行性破壊
研究成果の概要

橋台アプローチ部の液状化による沈下の進展や鋼製橋脚の繰り返し耐力低下について検討した。検討の結果,同入力強度の複数回強震により,橋台アプローチ部の沈下量や杭の応答変位が拡大すること,ただし本震に続く入力地震が計測震度3程度であれば,本震後の排水により地盤は締め固められ,橋台背面アプローチ部の沈下量はほとんど変わらないことがわかった。すなわち,本震と同規模の複数回強震により被害が拡大すること,その場合の被害は地震動単独での被害予測の単純和よりは小さく抑えられると考えられることを明らかにした。
また鋼製橋脚に関しても,複数回強震により局部座屈が進展することで最大耐力が低下することも確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

2016年熊本地震では設計地震動(レベル2)相当と考えられる震度6弱以上がKiK-net益城観測点で約28時間内に5回も観測された。通常の設計では,原則として強震動にさらされるのは1回としている。この事象に対し,設計上どのように考慮すべきかに関して知見を得ることは重要な課題である。この課題に対して,橋台アプローチ部の液状化による沈下量の進展や鋼製橋脚の繰り返しによる最大耐力の低下の影響を把握したことは今後の耐震設計法を整備するうえで学術的にも意義ある成果である。
また,複数回連続強震による橋台アプローチ部の沈下量を適切に評価することは地震後の早期復旧に資すると考えられ社会的意義も大きい。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Load-bearing properties of steel bridge piers subjected to multiple consecutive strong motions2020

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kitahara, Ryo Sudo, and Yuka Ohtani
    • 雑誌名

      Proceedings of 17th World Conference on Earthquake Engineering

      巻: 17

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation for subsidence at the approaching areas of abutments induced by sequenced ground motions2020

    • 著者名/発表者名
      Yukihide Kajita, Seiji Fukui, Takeshi Kitahara, Kunihiko Uno and Taiji Mazda
    • 雑誌名

      Proceedings of 17th World Conference on Earthquake Engineering

      巻: 17

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation on the effect of countermeasures for subsidence at the approaching areas of abutments2019

    • 著者名/発表者名
      Yukihide Kajita, Kazuki Onoda, Taiji Mazda, Kunihiko Uno, Takeshi Kitahara
    • 雑誌名

      Interdependence between Structural Engineering and Construction Management

      巻: 6

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 複数回連続強震を受ける箱形およびパイプ断面鋼製橋脚の繰り返し耐荷性状2019

    • 著者名/発表者名
      北原武嗣,須藤遼,大谷友香
    • 雑誌名

      構造物の安全性および信頼性(JCOSSAR2019)論文集

      巻: 9 ページ: 156-161

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 複数回地震動作用時における橋台背面アプローチ部の沈下に対する検討2019

    • 著者名/発表者名
      梶田幸秀,斧田和樹,宇野州彦,北原武嗣,松田泰治
    • 雑誌名

      インフラ・ライフライン減災対策シンポジウム講演集

      巻: 第9回 ページ: 87-92

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 複数回連続強震を受ける鋼製橋脚の耐荷性状に関する一検討2018

    • 著者名/発表者名
      須藤遼,反田敦也,北原武嗣,大谷友香
    • 雑誌名

      性能に基づく橋梁等の耐震設計に関するシンポジウム講演論文集

      巻: 第21回 ページ: 117-120

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 複数回連続強震を受ける鋼製無補剛箱形断面橋脚の耐荷性状に関する解析的検討2018

    • 著者名/発表者名
      須藤遼,北原武嗣,大谷友香,反田敦也
    • 雑誌名

      地震工学研究発表会講演論文集

      巻: 第38回

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 複数回地震動作用時における橋台背面アプローチ部の段差量に関する考察2021

    • 著者名/発表者名
      梶田幸秀,福井誠司,松田泰治
    • 学会等名
      土木構造物の復旧性評価に関するシンポジウム論文集
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 複数回地震動による橋台背面部の沈下に対する種々の検討2021

    • 著者名/発表者名
      石丸輝,梶田幸秀,福井誠司,松田泰治
    • 学会等名
      令和2年度土木学会西部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 複数回連続強震を受ける円形パイプ断面鋼製橋脚の耐力低下に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      須藤遼,北原武嗣,大谷友香
    • 学会等名
      第46回土木学会関東支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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