| 研究概要 |
大地震を受ける橋梁構造物などの耐震設計に際しては,構造物を適切にモデル化して数値解析手法を用いて非線形領域までの動的挙動を予測することが必要である.そこで,現状で比較的精緻な非線形動的解析プログラムの結果が,どの程度実構造の動的挙動を再現しているかを確認することは重要である.また,再現性の高い高架橋の解析モデルを構築するためには,高架橋全体系の検討に先立って,個々の構成部材の振動特性を前もって実験的に確認する必要がある.
本研究では,2本の橋脚,上部構造はりおよび可動支承,固定支承からなる簡単な高架橋模型を対象とし,まず,支承を含めた上部構造部分や橋脚部分のそれぞれの固有振動特性および減衰特性を弾性範囲において実験的に詳細に調べた.また,可動支承の摩擦減衰特性も要素試験により明らかにした.そして,これらの結果に基づいて,高架橋模型およびその部分模型を,平面骨組の有限要素にモデル化するとともに,材料内部減衰に起因する粘性減衰,可動支承部の摩擦減衰の影響をできるだけ精緻に再現し,高架橋模型およびその構成部材の弾性範囲内での自由振動応答の再現性を確認した.また,振動台上に高架橋模型を設置して実地震波により加振した場合の動的応答の再現性も確認した.
さらに,橋脚部分を構成する部材の材料試験を行い,非弾性範囲の材料特性を把握し,振動台を用いて橋脚部分および高架橋模型の非弾性範囲までの共振実験および実地震波による振動実験を行い,これを非線形動的解析結果と比較した.その結果,非線形動的解析結果が定性的には実験結果を再現することができた.ただし,定量的にも実験結果を再現するには,逸散減衰の影響を考慮するなど今後の課題が残る結果となった.
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