研究課題
2011年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震において,水道施設の一構造物である水管橋にも複数被害が発生したことが報告されている.本研究では,先の地震で被災した水管橋の内,最も口径の大きい那珂川水管橋に着目し,その被害メカニズムの解明を試みた.過年度には,微動観測によりその振動特性を明らかにするとともに,本水管橋周辺の推定地震動を用いて一様入力による地震応答解析を行った.しかし,本水管橋周辺では,堤内地と堤外地の表層地盤の増幅特性が異なることが申請者らの先行研究で明らかにされている.そこで,本震時における当該水管橋の応答をより精緻に把握するためにも多点入力による地震応答解析を行った.本研究では,堤内地と堤外地の異なる橋脚に2つの地震動を同時に入力する多点入力の地震応答解析を行い,堤内地と堤外地の地震動の位相の違いによる影響について検討したが,本水管橋においてはその影響は大きくないことを明らかにした.さらに,表層地盤増幅の影響を把握するために,フーチング下面まで引き戻した地震波を入力波として用いた.これにより,全体の応答は低減され,本水管橋の支承の損傷状況並びに伸縮管の脱管状況を再現することができた.伸縮管の脱管に至るメカニズムとして,支承損傷後に生じた橋軸直角方向の相対変位によるものであることを示した.一方,津波で流出した水管橋の被害事例については,津波の遡上解析により橋梁に作用する波圧を算出し,水管橋流出のメカニズムについて検討した.
2: おおむね順調に進展している
地震動による水管橋の挙動については,地震動や表層地盤の特性などについて様々なケースを検討したことにより,被害メカニズムについて一定の成果が得られた.津波による水管橋の被害については,津波の作用力を明らかにすることまで至ったが,浸水深や流速などの様々なケーススタディから被害メカニズムへの影響について分析するには至っていない.
津波で流出した水管橋の被害事例に対して,津波波圧と水管橋との関係について検討する.
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土木学会論文集A1
巻: Vo.69, No. 4 ページ: 171-181
10.2208/jscejseee.69.I_171
巻: Vo.69, No. 4 ページ: 734-741
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土木学会論文集B3
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Journal of Japan Society for Civil Engineers Division A
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10.2208/journalofjsce.1.1_329