| 研究課題/領域番号 |
62850081
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| 研究種目 |
試験研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
土木構造
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| 研究機関 | 宇都宮大学 |
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研究代表者 |
阿部 英彦 宇都宮大学, 工学部, 教授 (40167945)
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| 研究分担者 |
佐藤 政勝 川崎製鉄(株), 研究開発センター, 主任研究員
池田 尚治 横浜国立大学, 工学部, 教授 (60087228)
氏家 勲 宇都宮大学, 工学部, 助手 (90143669)
中島 章典 宇都宮大学, 工学部, 助教授 (70164176)
佐藤 良一 宇都宮大学, 工学部, 助教授 (20016702)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1989
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| キーワード | 合成構造 / 橋梁 / 構造解析 / 実験 / ずれ止め |
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| 研究概要 |
鋼桁とコンクリ-ト床版とを一体として働かせた合成桁橋は合理的で経済的な橋の型式で多数使われているが、適用範囲が主に20m〜50mであり、長い場合、必ずしも利点を発揮しない。そこで上路トラスや上路逆ア-チ(合成桁の下側に逆向きにア-チ型に曲線部材を取り付けたもの)の合成橋が考えられるが、未だ研究が不充分で、合成トラスはドイツと日本で数例見られるに過ぎず、合成ア-チに至っては未だ例が無い。
本研究ではまず上路トラスを主体として実験、解析し、実用化を検討し、更に上路合成逆ア-チ橋にも一部研究を進展させた。前者の問題点は合成桁に比べて鋼上弦材からコンクリ-ト床版に線断力が平均的に伝わらず、格点付近でより集中的に伝達される。一方、後者では上弦材は支点が沈下する合成上路ガ-ダ-の様な性状を示すと共に、ア-チの上弦材に相当する軸圧縮力を受けるので複雑な性状を示す。
研究としては模型実験と理論解析を行ったが、模型はいずれもスパン2.4mで平行弦トラス型3体、曲弦トラス型2体、ア-チ型5体作り、各々ずれ止めの配置などを変えた。各試験体とも載荷点を種々変えて静的試験を行い、破壊に至らしめた。一方、理論解析用にプログラムを開発した。即ちまず、鋼上弦材と床版のみを対象として鋼部材と床版を各々幾つかの剛体要素に分け、互いに3種類のばねで連結し、鋼部材と床版の要素内にはずれ止めに相当するせん断ばねを仮定した。この様な上弦鋼部材にトラスやア-チの平面解析により得られた力を導入した。また、床版の応力分布などは上弦材要素から得られた力を平面FEMモデルに導入して求めた。
実験結果と理論値とはかなり良く一致し、ずれ止めをトラスの場合、格点部に集中して配置した方が良く、ア-チの場合は分散させた方が良い事など、実橋に適用するに当り、多くの有益な知見が得られた。
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