| 研究課題/領域番号 |
25420483
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
小野 潔 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60324802)
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| 研究分担者 |
松村 政秀 大阪市立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60315976)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | ハイブリッド構造 / 横つなぎ材 / 高性能鋼 / SBHS / 耐震性能 / 耐力および変形能 |
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| 研究概要 |
本研究では，主として鋼アーチ橋，鋼トラス橋を対象に，橋梁全体の耐震性能を向上させる手法として，高性能鋼を活用することで，耐力の上昇を抑え変形能の向上可能なハイブリッド横つなぎ材を開発することを目的としている．その目的を達するため，平成25年度は下記の研究を実施した．
まず，上路式鋼アーチ橋， 上路式鋼トラス橋を対象に，横つなぎ材，アーチリまたは弦材の弾塑性モデルを幾つか設定して地震応答解析を行い，横つなぎ材をはじめ主要部材の弾塑性モデルが橋梁全体としての弾塑性挙動・耐震性能に与える影響について検討を行った．その結果，橋梁全体としての耐震性能を向上させるには，横つなぎ材とアーチリブ等の主要部材との強度のバランス，塑性化を許容する横つなぎ材の位置が重要であることが判明した．
また，ハイブリッド横つなぎ材に使用する高性能鋼として，SBHSに着目した．そして，SBHSの繰り返し載荷試験等の材料試験を行い，その機械的性質，繰り返し塑性履歴特性に関する情報を得るとともに，構成則に関する検討も実施した．
さらに，地震時に横つなぎ材に求められる耐力および変形能に関する検討の一つとして，兵庫県南部地震等の過去の大地震時における横つなぎ材の損傷事例の調査を行った．その結果，横つなぎ材が所要の耐震性能を発揮するには，横つなぎ材の部位のうちアーチリブ等の主要部材との接合部にあたる部位が損傷しないことが重要あることが判明した．そこで，横つなぎ材の接合部を対象に，ハイブリッド構造の供試体を製作して正負交番載荷実験を行い，その耐力および変性能に関する情報を得た．
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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
正負交番載荷実験によるハイブリッド横つなぎ材の耐力および変形能に関する情報の収集，高性能鋼であるSBHSの材料特性の把握および構成則の検討，動的解析による横つなぎ材，アーチリブおよび弦材の主要部材等の各部材の弾塑性挙動が橋梁全体の耐震性能に与える影響に関する検討等，いずれの研究・検討項目についても，当初の予定通りの成果が得られている．
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| 今後の研究の推進方策 |
ハイブリッド横つなぎ材を開発するため，平成26年度以降も，ハイブリッド横つなぎ材の柱部および接合部を対象にした正負交番載荷実験，鋼アーチ橋および鋼トラス橋を対象にした地震応答解析を引き続き実施する．そして，実験結果からハイブリッド横つなぎ材の耐力および変性能に関する基礎的なデータを収集するとともに，地震応答解析結果から横つなぎ材等の各部材が橋梁全体の耐震性能に与える影響の把握，耐震性能向上を行う上で望ましい横つなぎ材の特性について検討を行う．さらに，実験のみでハイブリッド横つなぎ材の耐力および変形能，弾塑性挙動を評価するのは不可能である．そこで，各種鋼材の塑性履歴特性を精度よく再現できる構成則を用いた弾塑性有限変位解析により，座屈パラメータ・鋼種の組み合わせ等を変えて，ハイブリッド横つなぎ材の弾塑性有限変位解析を行い，幅広くその情報を収集する．なお，弾塑性有限変位解析の実施にあたっては，正負交番載荷実験結果の活用による解析手法の妥当性の検証，繰り返し材料試験結果を用いた構成則の定数の決定等，各研究項目の成果を相互に活用しながら効率的に研究を実施していく．
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| 次年度の研究費の使用計画 |
研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため，当初の見込額と執行額は異なった．
上記の理由から，研究計画に変更はなく，前年度の研究費も含め，当初の予定通りの計画を進めていく．
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