| 研究課題/領域番号 |
09555140
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
構造工学・地震工学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
三上 隆 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00002303)
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| 研究分担者 |
蟹江 俊仁 大成建設株式会社, エンジニアリング本部, 課長
芳村 仁 釧路工業高等専門学校, 校長 (20001133)
佐藤 靖彦 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (60261327)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
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| キーワード | 水中浮遊式トンネル / 波浪時応答 / 地震時応答 / 動的問題 / スナップ・スラック / テンションレグ / 弾性床上梁 / 弾性支承上梁 |
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| 研究概要 |
水中浮遊式トンネル特有の動的諸問題を解明するために、レグ配置形状の異なるトンネルの波浪応答特性および地震応答特性を検討し、また応答を巨視的にとらえ、初期計画における構造様式や構造諸元の決定に必要な情報を効率的に引き出すために、トンネルを弾性基礎上の梁に単純化して取り扱う方法の検討を行い、以下のことが明らかになった。
(1)斜め係留索からなるレグタイプは、鉛直の係留索のみからなるレグタイプに比べて、動揺変位量は小さいが、スラック発生の可能性が高い。
(2)トンネルの設置レベルは、一定であることが望ましいが、水深が変化する場合などは、入射波浪の周期と構造物の固有周期を十分考慮し、変位やレグ張力に過大な応答が発生しないように設定する必要がある。
(3)地震の卓越周期に比べて構造物の固有周期が大きい場合には、同時加震のケースに対して検討を行えば、応答変位や函体間ジョイントに発生する曲げモーメントをある程度的確に把握できる。
(4)一方、構造物の周期と地震の卓越周期が比較的近い場合には、伝播速度の違いによる応答の差がでるため、同時加震のケースだけでは、過小評価する可能性がある。
(5)特に、曲げモーメントなど発生断面力の検討を行う場合には、伝播速度の影響が大きく生じるため、支配的となる伝播速度について十分検討する必要がある。その際、本研究で行ったような正弦パルス波によるパラメトリックな検討の結果が、実際の地震波を入力した際の応答についても適切な予見を与えるものであることが判明した。
(6)等間隔で係留された水中浮遊式トンネル解析において、近似的に弾性床上梁とみなして解析できる条件は次式である。
K=k_vh^3/(6EI)≦0.2
ここでh=係留索間隔、EI=トンネル本体の曲げ剛性、
k_v=係留索の伸び剛性、長さおよび取り付け角度で表される係留索の水平方向の伸び剛性
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