| 研究課題/領域番号 |
15K06201
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| 研究機関 | 豊田工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
川西 直樹 豊田工業高等専門学校, 環境都市工学科, 准教授 (60300589)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 鋼製橋脚 / 耐震性能 / 補強 / ＣＦＴ / FEM |
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| 研究実績の概要 |
L2レベルの大地震が発生すると，耐震設計に塑性限界が考慮される現行の鋼製橋脚には塑性変形が生じ損傷する可能性があり，この場合の橋脚の運用継続の可否を判断するための明確な判断基準は存在せず，迅速に耐震性能を復元するための工法も提案されていないのが現状である。
本研究では，大地震により損傷した鋼製橋脚に対して，適切かつ容易に実務判断が可能となるよう損傷度を把握した上で，補修が必要と判断された場合，施工日数が短い補修工法を数種類提案し，これによる耐震性能の復元効果について数値解析・実験の両面から明らかにすることを目的としている。
H27年度は，鋼製橋脚の補修工法として有力な候補であり，現状の鋼製橋脚の耐震補修工法のひとつとなっている鋼製橋脚内にコンクリートを充填する工法，いわゆるCFT化による橋脚の耐震性能の向上について，縮小模型による構造実験およびこれを精緻にこれを模擬した数値解析の両面から検討を行った。なお，CFT化による激震時における耐震性能の向上やそのメカニズムは現状十分解明されておらず，現行のCFT橋脚自体の耐震設計法や耐震補強の設計法自体には疑問な点が多く残されている。今年度実施した実験および数値解析用いた研究により，現行のCFT柱の耐震設計法について改善すべき箇所を発見することができた。現在これらの結果を整理し，新たなCFT柱の耐震設計方法について検討している段階である。また，鋼製橋脚のもう一つの急速な補強工法として鋼リング補強を提案し，これについて数値解析によりその耐震性能の向上効果について検討を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究目的である鋼製橋脚の耐震補強工法として，現状で最も有力で現実的な耐震補強工法と考えられる鋼製橋脚のＣＦＴ化に対して，縮小模型実験を実施し，さらに，高度で精緻な数値解析を実施し，結果もまとまりはじめている。また，これらの研究の途中成果については学会発表も行っている。
また，鋼リング補強については，数値解析によりその効果を確認しており，今後実験によりこれを検証していく。
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| 今後の研究の推進方策 |
Ｈ２７年度の研究成果をもとに鋼製橋脚の耐震補強工法であるＣＦＴ柱についての新たな耐震設計法について提案する。
鋼リング補強についてはＨ２８年度中に実験し，その耐震補強効果を明らかにしてく予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本研究はＨ２７～Ｈ２９年度の３年計画であり，Ｈ２８年度は本研究の中心作業となる耐震補強に関する実験および大規模な数値解析を実施する計画であり，試験体作成費用，試験実施のための各種センサーの購入費用などが予定されており，助成金全体に対する支出割合が高くなる予定である．
Ｈ２９年度は主にH27,28年度で検討した事項のまとめ作業が主であるため，全体に対する支出割合が少なくなると考えているためである．
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| 次年度使用額の使用計画 |
Ｈ２８年度は試験体の作成に約１２０万円程度，各種センサーの購入に４０万円程度を計画している．
Ｈ２９年度はＨ２７，２８年度の数値解析による追加検討，データー整理などを予定している．
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