過積載を伴う交通荷重計測と社会資本の劣化予測・環境影響モニタリング手法の開発

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16360228
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 山田 健太郎 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (50109310)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 北田 俊行 大阪市立大学, 工学研究科, 教授 (30029334) ; 近藤 明雅 名城大学, 理工学部, 教授 (10023350) ; 舘石 和雄 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (80227107) ; 小塩 達也 名古屋大学, 環境学研究科, 助手 (70303659)
• Keywords: 疲労き裂 / モニタリング / 過積載 / 溶接継手 / 騒音 / 振動 / 環境測定

Research Abstract

本研究の目的は、交通荷重の実態をより簡便に長期的に把握する荷重モニタリング手法を開発し、それと同期させた道路橋の耐久性・道路周辺環境のモニタリングシステムを構築することにある。平成16年度は以下のような検討を行った。
1.過積載を伴う交通荷重の実態調査の長期的な計測手法の開発では、これまで開発してきた支点反力を用いたBridge Weigh-in-Motion(BWIM)システム(橋を「はかり」代わりに用いて,実走行荷重を逆算して推定する方法)を発展させ,国道19号、国道1号などの道路橋で交通荷重の実態を長期モニタリングした。この過程で、一般の国道では、かなりな数の過積載トラックが存在することがわかった。また、この方法を用いて、騒音あるいは振動と同期モニタリングするための準備をおこない、国道1号の計測では、予備的に騒音と交通荷重の同時計測をおこなった。
2.き裂の画像モニタリングの研究では、実験室で疲労き裂を近距離からモニタリングする実験をおこなった。この結果では、低サイクル疲労による鋼材の疲労き裂を確認できることが分かった。また、この方法を用いて、早い繰り返し速度のき裂のモニタリング、あるいは実構造物に発生した疲労き裂のモニタリングをおこなうための検討を行った。
3.構造物の疲労耐久性評価には、基本となる溶接継手の疲労強度曲線(S-N線図)が必要になる。鋼の引張部材や曲げ部材に付加物が溶接された試験体のFEM解析から、S-N線図を求める方法を検討し、さらに試験体を製作して疲労試験を行う準備をおこなった。