| 研究課題/領域番号 |
20K14816
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 群馬工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
井上 和真 群馬工業高等専門学校, 環境都市工学科, 准教授 (50825982)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 2方向地震動 / 地震応答解析 / 数値解析 / 免制震橋梁 / 構造制御 / 地震損傷 / ２方向地震動 / 液状化 / 複数回地震作用 / 橋梁 / 残存耐震性能 / 地震損傷制御 / 地震観測記録 / 全方位応答スペクトル / 漸増動的解析 / 耐震設計 / 水平2方向入力地震動 / 地盤変位 / 極大地震動 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，橋梁の極大地震に対する安全性能および復旧性能を向上するための方策として、積層ゴム支承や制震ダンパーなどの免制震技術を用いた橋梁構造物の構造震動制御手法の開発を目指すものである．特に，設計基準を超える振幅レベルの地震作用や，従来の橋梁の耐震設計で考慮しない水平２方向入力地震動や地盤・断層変位などの地震作用に対する橋梁の地震時挙動を明らかにするとともに、免震・制震技術を活用した橋梁の耐震性能向上に向けた検討を数値解析によって行う。また、橋梁の耐震設計法の高度化に寄与するとともに、耐震性能、復旧性能のみならず維持管理性・点検性のバランスを考えた橋梁の構造震動制御手法の開発を目指す。
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| 研究成果の概要 |
設計想定外の極大地震作用として，水平２方向地震動と複数回地震作用に着目し，橋梁モデルや地盤の非線形地震応答に関して，数値解析に基づく検討を実施した。
特に，免震・制震橋梁を対象とした分析においては，免震支承の変位に着目すると水平面内に非線形応答が連成する支承ともに，円形軌跡の水平２方向入力とした場合に，最大応答変位が最も大きくなる傾向が得られた．言い換えれば，円形軌跡の２方向入力は，免震橋の耐震設計において，より安全な設計を行える可能性がある．また，シリンダー型ダンパーのような１方向のみに減衰効果を発揮する制震装置を直交２方向に配置することが，水平２向入力の影響を受けにくい構造である．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
水平２方向入力地震動が橋梁や地盤の非線形応答に及ぼす影響を示すとともに，現在，免震橋梁の耐震設計は水平１方向入力地震動に基づいて行われていることから，水平２方向入力の影響を考慮した耐震設計が行われるべきと考えられる．
研究成果の概要で述べたように，水平２方向入力に対する耐震安全性確保の方策として，方向別独立モデル（制震ダンパーを方向別に配置したモデル）を採用することは，現在の耐震設計で考慮しない水平２方向入力地震動の影響や不確定性の多い地震動に対する方策の一つであることが示された．
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