2014 Fiscal Year Annual Research Report
高減衰ゴム支承の低温下における設計手法の構築とMullins効果のモデル化
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26289140
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
奥井 義昭 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (40214051)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡田 慎哉 独立行政法人土木研究所, 寒地土木研究所, 主任研究員 (50414173)
党 紀 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (60623535)
松本 泰尚 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (90322023)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 免震 / 耐震設計 / Mullins効果 / 自己発熱 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当初予定していた小型のラップシアー試験は実施出来なかったが，代わりに次年度に予定していた支承試験を低温下（-30℃および-20℃）及び常温下（23℃）で実施した．この実験では繰り返し載荷時におけるゴム支承内部の温度計測を行い，内部温度と表面温度の関係，さらに載荷履歴より求めた散逸エネルギーの関係を計測することができた．この実験結果と有限要素法を用いた非定常熱伝導解析より，内部温度を計測しなくても繰り返し載荷時の散逸エネルギーより内部温度を簡易に推定できる手法を開発した．さらにゴム支承の力学的応答は雰囲気温度ではなく，内部温度に依存することを明らかにした．
また，提案するレオロジーモデルのパラメータを常温時および低温時について同定した．同定の際には，前述した結果から雰囲気温度ではなく内部温度に基づきモデルパラメータ決定し，自己発熱の影響を含まないように配慮した．この提案モデルを，耐震設計用の非線形時刻歴応答解析プログラムに組み入れたが，計算結果の収束性で問題があることが分かった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初，小型のラップシアー型試験片を用いた材料試験を行う予定であったが，ラップシアー試験と支承試験の結果の等価性に問題があったため，直接，支承試験を実施した．自己発熱による内部温度の推定方法が確立でき，手順の前後はあったがほぼ順調に研究が進行しているものと判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
■橋梁モデルの試設計
感度解析で用いる橋梁モデルの試設計を行う.感度解析においては,現実的な橋梁モデルについて 検討する必要があるため,現行の道路橋示方書にしたがって試設計を行いモデル橋梁を確定する.支 間 35m 程度のコンクリート床版橋,支間 50m 程度の鋼連続高架橋を想定し,各々,免震橋梁として設 計した場合と,地震時水平力分散支承として設計した場合について試設計を行う.
■橋梁耐震モデルにおける感度解析
感度解析を実施するために,まず,提案する粘弾塑性モデルをユーザサブルーチンを用いて汎用の FEM 解析ソフトに組み入れる.次に,低温下におけるレオロジーモデルのパラメータを変化させて応 答解析を実施し,橋梁各部およびゴム支承自身の応答の変化を計算する感度解析を実施する.
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| Causes of Carryover |
当初の計画では、赤外線サーモグラフィの購入する計画であったが、研究協力者のゴム支承協会よりレンタルで使用することが可能になり、購入を見送ったためと、研究補助者として計画どおりに雇用できなかったこと、ソフトウエアの使用期間の関係で年度の途中からしか使用料を払えなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
赤外線サーモグラフィについては購入はしないがレンタルはするため、レンタル料として今後とも費用が発生する見込み。ソフトウエア使用料についても、今年度から契約期間を年度と合わせたため、費用が発生するため、その分に使用する予定。
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Research Products
(1 results)
