| 研究概要 |
橋梁の可動支承や伸縮継手は車の走行性, 製作コスト, 耐震性, 耐久性等いずれの点についても望ましい構造ではなく, これを除去し得る可能性を示すことが本研究の最終的な目的である. そのためには橋梁の上部工, 下部工及び地盤をも含めた全体構造系の解析を効率的に行う必要がある. これを行うにあたって最も定式化の困難な地盤剛性のモデル化について理論解析と実験とを続けて来た. その結果, 杭, アバット接地面から放射される波動の拡散を分類し, それぞれに応じた等価なモデルを提示することができた. 従ってこれらの等価なモデルを組合わせることで下部工とこれを支持する地盤の動的な関係を広範な周波数領域で表現することが可能になった. この等価モデルは, バネ, ダッシュポット, 及びマスからなる複合体の形で表現されるため, 周辺地盤が地震時に非線形化する様子をもで解析することが可能となる. 本年度はこの方針に従ってプログラミングを行い, 種々の条件の下での数値解析を行った. これによって得られた知見は次のとおりである.
1.フーチングの基礎の剛性に関しては, これを等価なフォークトモデルに置換できるが, そのバネ定数はフーチングの周長に, またダッシュポットの減衰定数は接地面積にほぼ比例する.
2.杭基礎の剛性に関しては, 円筒状に拡散する波動が卓越するため, これを2〜3連のフォークトモデルで置換することができる.
3.スライド沓を有する構造においては, 地震時にこの沓が破損する確率が極めて高い.
4.上部工をアバットにヒンジまたは埋め込みで連結した場合, 静的解析によれば, そのために著しい鋼重増をきたすことは全くなく, 却って経済的となる例も見受けられた. さらに動的解析の結果, 地震時に破壊が生じる確率が極めて小さい.
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