| 研究課題/領域番号 |
15360247
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| 研究機関 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
伊津野 和行 立命館大学, 理工学部, 教授 (90168328)
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| 研究分担者 |
梶田 幸秀 防衛大学校, システム工学群, 助手
小林 紘士 立命館大学, 理工学部, 教授 (90066712)
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| キーワード | 落橋防止システム / 耐震設計 / 橋梁の耐震 / 運動方程式 / エネルギー保存則 / 摩擦 / 緩衝材 / 道路橋 |
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| 研究概要 |
1999年に発生したトルコ・コジャエリ地震と台湾・集集地震では、断層運動によるメートル単位の大変位によって橋梁が被害を受けた。橋梁直下を断層が横切る可能性は低いものの、現実に起こり得ることが明らかになった。橋脚が被害を免れても、大変位によって橋脚間距離が広くなり、最悪の場合には桁が落下することも考えられる。人的被害を最小限に抑えるためには、このような大変位に対する落橋防止システムの構築が必要である。
本研究の目的は、橋梁構造物の耐震安全性を最終的に保障する落橋防止システムについて、耐力や変形性能および衝撃緩衝性能に関する、工学的に根拠のある新しい設計法を構築するための基礎資料を提供することである。落橋防止システムの中でも、特に、連結ケーブル方式のデバイスを対象とし、数値解析を元に要求性能を明らかにしようとした。
桁が橋脚上を移動した後、落橋防止システムに力が作用することになる。これを、質点の運動をばねや減衰装置で止めるという運動方程式で記述し、桁と橋脚の間の摩擦も考慮した解析を行った。
今年度に得られた主な結果は以下の通りである。1.エネルギー保存則を適用することにより、ケーブルの所要断面積を、ケーブル剛性と桁質量及び連結装置の作動速度により決定することができる。2.緩衝材の変形が限界変形量に達しない範囲では、ケーブルに作用する荷重は一定である。しかし、緩衝材が限界変形量に達する場合はケーブルに作用する荷重が増大する可能性がある。3.ケーブル剛性と緩衝材の限界変形量より、落橋防止装置における緩衝材の最適剛性を誘導することが可能である。4.桁が橋脚からはずれて落下した場合、桁上の車には50G以上の加速度が作用する可能性がある。
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