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本研究は、すべり摩擦を利用した免震支承装置を基本に、それぞれの地震動レベルに応じた機能を持つ部材を組み合わせ、支承装置全体としてマルチレベル地震動に対応できるような装置の開発を目指したものである。
1995年阪神・淡路大震災後の道路橋示方書改訂により、支承にはゴム支承を基本とすることとなった。また、地震動をレベル1とレベル2の二段階設定し、それぞれの地震動レベルに対して安全性を照査することとなった。しかし、レベル1とレベル2の地震動には大きな差があり、従来型のゴム支承で両方の地震動レベルに対応するには、どうしてもレベル2地震動への対応を基本とせざるを得ず、ともすればレベル1地震動に対しては過大設計となり、さらに常時における使いにくさにも通じる。このようなマルチレベル地震動への対応を考えることは、合理的な橋梁設計を考える上で必要不可欠である。
機能分離型免震支承システムは、常時の荷重支持および回転吸収機能を受け持つ荷重支持板と、地震時のエネルギー吸収および地震時水平力分散機能を受け持つスライド板およびゴムバッファとを分けて考えて、それぞれ別個に設計するシステムであり、設置場所のコンパクト化と、設計手法の簡素化が図られている。このゴムバッファを数個設定し、各地震動レベルに分けて対応させることにより、マルチレベル地震動への対応を考えた。低レベル地震動に対して守るべき部材をどのように保護し、高レベル地震動に対して壊す部材をどのようにノックオフさせるのか、数値シミュレーションを行い検討した。
その結果、ノックオフ装置の強度に多少ばらつきがあっても、レベル2地震動に対してはノックオフ装置が確実に破壊し、破壊時間のずれは橋梁全体系の地震応答にそれほど影響を与えないことが明らかになった。
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