| 研究課題/領域番号 |
16K01324
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| 研究機関 | 秋田大学 |
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研究代表者 |
後藤 文彦 秋田大学, 理工学研究科, 教授 (10261596)
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| 研究分担者 |
佐々木 貴信 秋田県立大学, 木材高度加工研究所, 教授 (00279514)
野田 龍 秋田大学, 理工学研究科, 講師 (00626955)
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| 研究期間 (年度) |
2016-10-21 – 2019-03-31
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| キーワード | オンサイト木橋 / プレストレス木箱桁橋 / 豪雪地帯 / 登山道 / 緊急仮設橋 / 応急橋 |
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| 研究実績の概要 |
応急橋開発チームは、平成26年に合板タイプから鋼板タイプにアップグレードされたものの想定外の雪荷重の影響により、継手部に変形を生じた秋田県森吉町のオンサイト木橋について、定点カメラ映像による雪荷重の分析により実際に載荷された荷重を算定し、そうした過大な荷重が載荷された場合でも耐え得る新しい継手として、フランジ部も連結できるチャネル材型の鋼部材を新たに設計した。旧タイプでは、主に鋼板部の局部座屈防止の目的で、鋼板上下縁部に山型鋼を添えて補剛していたが、これは、継手部では連結されないため、桁の補剛には十分な効果を発揮できなかった。そこで、鋼板の縁部を折り曲げたチャネル型にすることによって、山形鋼を廃止して構造を単純化し、フランジ部も連結して桁断面の剛性を確保できるようにした。
構造検証チームは、トラス型木橋や屋根付き木橋の新形式について数値解析により検討するとともに、応急橋開発チームが提案したチャネル材型の鋼部材を用いた場合の剛性等についても、数値解析による検討を行った。
現地対応チームは、これまで秋田県内の豪雪山間部（森吉山、太平山）に施工してきた旧タイプのオンサイト木橋の積雪による影響を観測するため、設置していた定点カメラのデータを回収し積雪量と橋桁への付着量を画像から推定した。積雪量の推定には、まだ十分なデータが得られていないため、カメラの設置場所などを再検討し、3橋に定点カメラを設置した。
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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
平成28年度は、豪雪による雪荷重を受けた際、これまでの旧タイプのオンサイト木橋での弱点であった継手部の改良案を提案した。そうした研究成果が採用され、青森県深浦町にある東北電力(株)が保有する大池第一発電所の管理橋や、秋田県湯沢市にある虎毛山の歩道橋などへの適用が計画されている。これらの橋梁は、従来タイプよりもスパンや幅員が大きく、そこに雪荷重を受けるため、従来タイプよりも桁高を増やし、チャネル材型のフランジ部を有する鋼部材でより高い剛性を確保する設計案を提案した。継手部は、フランジ部もボルト接合することで、断面全体の剛性が確保できるようにしている。
また、従来タイプとは形状が変わってきているため、局部座屈の検討も必要になるが、有限要素法による数値解析により、鋼部材の三角孔の大きさと座屈荷重とが線形関係になることなども確認できた。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成29年度や平成30年度に予定されている山間部へのオンサイト木橋の施工については、豪雪に対応できる新しい構造の提案を行い、その効果を検証する。これまでの研究から、対傾構の有無、鋼部材の三角孔の大きさなどは、剛性や局部座屈特性に影響を与えることがわかっているため、形状が変わった新しいタイプについては、有限要素解析などにより、剛性特性や座屈特性について確認し、実務設計する際の照査方法を検討する。
定点カメラの設置方法を再検討した上で、定点カメラの画像から積雪量を推定する手法を検討し、積雪深データをもとにして豪雪地帯ごとに適切な雪荷重を想定する方法についても検討する。
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