| 研究課題/領域番号 |
03555100
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
土木構造
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| 研究機関 | 室蘭工業大学 |
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研究代表者 |
松岡 健一 室蘭工業大学, 工学部, 教授 (10003170)
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| 研究分担者 |
菅田 紀之 室蘭工業大学, 工学部, 助手 (80187632)
三上 隆 北海道大学, 工学部, 助教授 (00002303)
中野 修 北海道開発局, 開発土木研究所, 室長
岸 徳光 室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (30153076)
大沼 博志 電力中央研究所, 部長
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| 研究期間 (年度) |
1991 – 1992
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| キーワード | 落石覆工構造物 / 衝撃力 / 緩衝構造 / 新素材 / 伝達応力 / 衝撃応答解析 |
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| 研究概要 |
本研究は山岳急峻な地域での各種交通施設の整備に必要となる落石覆工構造物に対して、これの衝撃挙動を検討するとともに、効果的な緩衝構造を開発することを目的としたものである。研究では、まず各種緩衝構造の緩衝特性を検討するため、敷砂や発泡スチロール単体を緩衝材として用いた場合及び砂、RC床板、発泡スチロールを組合わせた三層緩衝構造を用いた場合について、重錘自由落下による緩衝実験を行い、落錘の衝撃力や緩衝材を伝播して構造物に作用する伝達衝撃力について詳細に検討した。
また、三層緩衝構造をはじめ各種の緩衝構造の緩衝特性を理論的に検証するために、緩衝構造および覆工構造物をモデル化し、衝撃応答解析を行っている。これらの研究より得られた成果を列挙すれば、次のようである。
1)緩衝構造を介して構造物本体に伝えられる伝達衝撃力は新たに開発された衝撃圧力計によりかなりの精度で測定することが出来た。
2)敷砂緩衝構造では基礎に伝播する伝達衝撃力は重錘加速度から得られる重錘衝撃力の1.5倍以上大きく、分散効果も少ない。
3)発泡スチロールを緩衝材とする場合、スチロール厚を相当とらないと緩衝効果を期待出来ず、また分散性はほとんど期待出来ない。
4)三層緩衝構造では、伝達衝撃力の最大値は重錘衝撃力の最大値の約1/2であり分散効果も大きい。
5)DYNA-3Dによる緩衝構造の解析では、構造のモデル化や材料物性の評価を適確に行うことにより、実験結果をかなり正確にシミュレートできる。
6)落石覆工構造物のより実用的な解析は設計が許容応力により行われるとすれば折板理論による解析で十分対応できる。
以上の成果より、三層緩衝構造を用いる場合の衝撃力の算定方法を提案し、また構造形式についても現行形式の特性を検討した。
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