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高架橋上塔状付属物の耐震性評価と補強対象抽出の為の遠隔画像による振動計測法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H02231
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
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
研究機関横浜国立大学

研究代表者

藤野 陽三  横浜国立大学, 先端科学高等研究院, 名誉教授 (20111560)

研究分担者 田村 洋  横浜国立大学, 大学院都市イノベーション研究院, 准教授 (10636434)
伊山 潤  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30282495)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2020年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
キーワード構造工学 / 地震工学
研究開始時の研究の概要

1995年1月17日兵庫県南部地震や2011.3.11東北地方太平洋沖地震では高架橋上の多くの塔状付属物が倒壊し,交通機能停止を引き起こしたが,その評価法,対策が全く未着手の状態である.
そこで本研究では 1)照明柱を主たる対象に,終局耐震性能を実験と解析により明らかにし,2)高架橋との共振が付属物を損傷倒壊させることに鑑み,補強が必要な照明柱を高架橋の固有振動数から明らかにする手法を開発し,3)遠隔非接触計測による動画像解析から高架橋の固有振動数を同定できる手法を確立させ,4)塔状付属物の合理的かつ効率的な耐震補強指針を作成する.

研究成果の概要

1995年1月17日兵庫県南部地震では都市内高架橋上の照明柱に多大の被害があったが,地震安全性の評価法,対策が全く未着手である.そこで 1)照明柱の終局耐震性能を実験により明らかにし.2)都市内高速高架橋-照明柱の地震時連成解析を実施し.3)1)において判明された耐震性能を踏まえ,耐震補強が必要になる照明柱の条件を明らかにするが,高架橋との共振が,低い減衰の付属物を損傷倒壊させることに鑑み,補強が必要な照明柱を高架橋の固有振動数から決定する手法を開発し,4)遠隔非接触計測による動画像解析から高架橋の固有振動数を同定できる手法を確立させ,5)塔状付属物の合理的かつ効率的な耐震補強指針を作成した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,高架橋上の照明柱のうちレベル2 地震動により照明柱躯体の断面に生じる曲げモーメントが全塑性曲げモーメントを超えると予想される直線型ポールを対象とし,動的解析により地震応答特性を把握した.また,実物の照明柱を用いた単調載荷実験および正負交番載荷により照明柱の変形能および終局挙動を把握した.実験より得られた照明柱の非線形挙動と地震後の緊急輸送道路としての機能確保を考慮し,照明柱の限界状態と機能限界量から,限界状態を表す工学的指標を定め,高架橋上の照明柱の実用的な耐震照査法を提案した.併せて,高架橋上の既存の照明柱の固有振動数,減衰をビデオ画像から明らかにする非接触計測法を確立した.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 5件)

  • [雑誌論文] Stay cable tension estimation of cable‐stayed bridge under limited information on cable properties using artificial neural networks2022

    • 著者名/発表者名
      Le Luu Xuan、Siringoringo Dionysius M.、Katsuchi Hiroshi、Fujino Yozo
    • 雑誌名

      Structural Control and Health Monitoring

      巻: 29 号: 10

    • DOI

      10.1002/stc.3015

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Modal analysis and tension estimation of stay cables using noncontact vision-based motion magnification method2022

    • 著者名/発表者名
      Samten Wangchuk, Dionysius M. Siringoringo, Yozo Fujino
    • 雑誌名

      Structural Control Health Monitoring

      巻: NA 号: 7 ページ: 1-25

    • DOI

      10.1002/stc.2957

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Seismic performance evaluation of existing light poles on elevated highway bridges2021

    • 著者名/発表者名
      Dionysius M Siringoringo, Yozo Fujino, Ayami Nagasaki, Takuro Matsubara
    • 雑誌名

      Structure and Infrastructure Engineering

      巻: 17(5) 号: 5 ページ: 649-663

    • DOI

      10.1080/15732479.2020.1760894

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] SEISMIC RESPONSE CHARACTERISTIC AND SIMPLIFIED ESTIMATION METHODS OF TRAFFIC SIGN STRUCTURES ON ELEVATED HIGHWAY BRIDGES2021

    • 著者名/発表者名
      MATSUBARA Takuro、HOSOI Yusuke、KUBOTA Seiji、WADA Arata、FUJINO Yozo、YABE Masaaki
    • 雑誌名

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. A1 (Structural Engineering & Earthquake Engineering (SE/EE))

      巻: 77 号: 3 ページ: 455-474

    • DOI

      10.2208/jscejseee.77.3_455

    • NAID

      130008119340

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 高架橋上に設置された照明柱の耐震性評価2020

    • 著者名/発表者名
      右高裕二・松原拓朗・細井雄介・藤野陽三・田村洋・Dionysius Siringoringo・高橋竜太
    • 雑誌名

      土木学会年次学術講演会講演概要集(CD-ROM)

      巻: 75th

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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