| 研究課題/領域番号 |
19K04568
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分22020:構造工学および地震工学関連
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| 研究機関 | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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研究代表者 |
松崎 裕 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 准教授 (10506504)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 免震橋 / 復旧性 / 損傷モード / 地震時損傷制御 / フラジリティ評価 / 鉛プラグ入り積層ゴム支承 / 経年劣化 / 破断 / 免震支承 / RC橋脚 / 耐力比 / 地震応答特性 / 損傷制御 / ハードニング / 免制震橋 / 漸増動的解析 / マルチハザード / 地震動 / レジリエンス / 超過作用 / 応答特性 / 損傷イベント / 極大地震動 / 限界状態 / 耐力階層化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、橋脚基部の損傷ではなく、ゴム系支承の本体および取付ボルトでの破断、ダンパーの取付部の破壊等の設計における想定とは異なる損傷形態が、3次元的に複雑な挙動をしやすい形式の橋梁を中心に生じ、部材が有する本来の性能を十分に発揮できていない形で生じた地震被害が少なくない。本研究では、こうした地震被害の教訓や予見される被害に基づき、1)設計における想定とは異なる地震動が作用した場合の地震応答の変化点を踏まえて照査に用いる限界状態・耐力階層化を再評価し、2)各部材が本来発揮すべき性能を発揮した上で、粘り強く抵抗して、安全性が高く、速やかに復旧できる免制震橋を実現するための損傷制御設計法を構築する。
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| 研究成果の概要 |
鉛プラグ入り積層ゴム支承を有する免震橋において、RC橋脚の終局耐力に対する免震支承のハードニング開始点における水平荷重の比率を耐力比とし、鉄筋の過強度の影響を含む橋脚の耐力のばらつき等を踏まえて、耐力比を1.2程度以上とすれば、50年間にわたる免震支承の経年劣化を考慮しても免震支承の破断可能性を十分に低減できることが明らかとなった。また、橋脚が河川内に位置する場合などのように、RC橋脚の速やかな復旧が難しい場合には、アンカーボルトを破断させることで、過大な応答を抑制し、免震支承のゴム部における破断、RC橋脚の終局変位への到達のような長期の復旧期間を要する損傷モードを回避できることが示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
東北地方太平洋沖地震や熊本地震の際に、免震支承を含む橋梁用積層ゴム系支承に亀裂や破断が生じたが、国民生活や企業の経済活動の地震災害時における継続性の観点からも、地震後の速やかな供用再開のためには、長期の復旧期間を要する損傷モードは回避する必要がある。本研究では、免震支承の経年劣化や、地震動評価から構造物の応答・限界値に介在する各種不確定性を踏まえた上で、長期の復旧期間を要する免震支承のゴム部における破断や、RC橋脚の終局変位への到達を回避できる損傷制御設計法を構築したことに学術的意義がある。
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