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道路橋における耐震連結装置の設計において、(1)桁端が今回の阪神・淡路大震災で見られたように、地盤の側方流動による橋脚の移動、橋脚の傾斜、隣接橋桁相互の衝突などの理由により橋脚天端から逸脱した場合を想定し、桁の片側反力Rdの√<2>倍を設計荷重とする考え方と、(2)地震の継続中に桁が橋脚から逸脱しないようにすればよいと考え、設計震度に桁重量を乗じた0.2x2Rd=0.4Rdを基準設計荷重とする考え方などがあり、その設計荷重に相当な幅がある。さらに許容応力度の地震時の割り増し係数が妥当であるのかという問題もある。これらに関しては、(i)落橋防止構造としての3種類、移動制限装置、桁の掛け違い長さ、落橋防止装置の相互の効果を加味した検討をすべきである。また、(ii)最悪の状態を考え、落橋時の桁連結装置に発生する衝撃力についても吟味する必要がある。
本研究は落橋防止の装置の一つである耐震連結板の衝撃応答特性を重力場における動的応答解析を通して明らかにし、設計外力に関する基礎資料を得ることを目的としたものである。
初年度は、本研究費で骨組み構造系の動的解析汎用ソフトDyna2eと衝撃問題解析ソフトLS-DYNA3Dを購入し、上記の(i)の問題について橋脚-上部構造物連成系の動的応答解析を行って落橋防止構造相互の効果について基礎的な検討を行い、次に(ii)の問題についてプロトタイプモデルを用いた例題解析を行った。
ただし、思いがけず起こった兵庫県南部地震により、直下型大地震時の橋脚と橋桁の本当の運動を直に観察することができた。
最終年度は、これらの基礎的な検討結果に基づいて(ii)の問題、すなわち落橋時において桁連結装置に発生する衝撃力などについて衝撃応答解析を行って調べた。また、幾何学的な条件と剛体棒の落下問題を用いた簡易な運動エネルギーの算定法についても検討した。これにより、現行設計法の一つである√<2>Rd法などについて吟味するとともに、エネルギーなどを用いた、より合理的な設計法について検討を加えた。
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