| 研究課題/領域番号 |
12555126
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
梅原 秀哲 名古屋工業大学, 大学院・工学(系)研究科(研究院), 教授 (70151933)
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| 研究分担者 |
前川 宏一 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (80157122)
杉戸 真太 岐阜大学, 工学部, 教授 (60115863)
睦好 宏史 埼玉大学, 工学部, 教授 (60134334)
岩本 政巳 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (60232716)
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| キーワード | 兵庫県南部地震 / 地震動予測モデル / 地盤応答解析 / コンクリート高架橋 / 3次元非線形動的応答解析 / せん断破壊 |
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| 研究概要 |
阪神淡路大震災で被災したコンクリート橋では、多くの部材がせん断破壊先行型の破壊モードを呈していた。しかし、せん断破壊先行型の橋脚でも甚大な被災を免れているものも少なくなく、被災したものと被災していないものすべてについて挙動を解明し、そのすべてを矛盾なく説明できて、初めて事実が明らかになると思われる。本研究は、阪神淡路大震災によるコンクリート橋の被災の程度に関わらず、個々の橋に対して入力地震動を同定し、精度良く応答を解析し、被災状況と比較することによって、入力地震動の同定方法や動的応答解析手法の妥当性を検討することを目的としている。本年度は以下のような研究を実施し、次のような成果を得た。
(1)工学的基盤面における地震動予測モデルにより、断層を小規模断層(要素)に分割し、高架橋立地場所と断層の広がり、破壊形式、破壊伝播速度、地震伝播速度などの関係を考慮して、それぞれの要素から対象となる高架橋地点での非定常スペクトルを重ね合わせることにより、各高架橋ごとの工学的基盤面での地震動を算定した。これをもとに、N値等の地盤データを考慮した地盤応答解析により、橋軸、橋軸直角、鉛直の3方向の地表面加速度波形を算定した。
(2)山陽新幹線のラーメン高架橋を対象として、被災した高架橋9橋と被災していない高架橋2橋を選び、3次元非線形動的応答解析を行い、解析結果と実被害の比較を行った。ラーメン高架橋は、橋脚には線材要素を適用し、床版スラブは剛体として扱うことによりモデルを簡略化し、3方向の地表面加速度波形の入力に対して3次元非線形動的応答解析を行って、応答変位と作用せん断力を求め、算定式から得られるせん断耐力と比較を行った。その結果、ほとんどの高架橋の挙動が実被害と良く一致することが明らかとなった。そして、破壊した橋脚はいずれも応答せん断力がせん断耐力を少し上回ったことにより破壊したことが明らかとなった。
(3)コンクリート橋の耐震性能を照査するには、その構造物の基礎位置での3次元方向の入力地震動の同定が必要であること、応答変位を求めるには3次元非線形動的応答解析を行う必要があること、本研究で用いた解析手法は十分な精度を持っていることが明らかとなった。
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