2014 Fiscal Year Annual Research Report
構造システムにおける不確定・不連続部に着目した高架橋の地震時応答とその改善策
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26289145
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
高橋 良和 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10283623)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
秋山 充良 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00302191)
五十嵐 晃 京都大学, 防災研究所, 教授 (80263101)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 地震応答解析 / 信頼性解析 / 不規則振動論 / 免震支承 / 振動台実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2011年東北地方太平洋沖地震において，桁端部の免震支承が損傷した道路高架橋（曲線橋）について，損傷した支承の現地調査及び載荷実験結果を整理し，その特性を把握するとともに，3次元数値解析モデルを作成し，観測地震動および地震観測に基づく本震再現波形を用いた地震応答解析を実施し，損傷メカニズムを検討した．その結果，通常設計では評価されない支承のねじり剛性を考慮した結果，実被害に近い解析結果を得ることができた．
また，不確定性が高い地震動に対する全体構造に関する構造的対応策として，構造特性を敢えて不均質にすることによる応答改善効果を，不規則振動論に基づく理論解析および非線形数値シミュレーションにより評価した．単純桁が連続する桁橋を想定した等価一自由度系が等しい構造システムを設定し，構造特性が均質・不均質なモデルに対し，狭帯域入力の卓越振動数成分を変化させることによる多自由度系の応答改善効果を不規則振動論により評価し，構造特性を不均質とすることで，均質モデルではみられない高次モードの卓越がみられ，各モードの寄与が分配されることにより，均質モデルに比べ系の平均応答レベルが小さくなる場合があることを示した．さらに動的信頼性解析に基づき，狭帯域スペクトル特性を有する定常入力の卓越振動数および地震動強度をパラメータとした破壊確率を求めた結果，不均質モデルにおいて，構造物の最大破壊破壊確率の低下および，地震動の卓越振動数の変化に対して鈍感となることが確認された．
また，曲線橋の桁端部で発生しやすい支承の二方向挙動に関する振動台実験を行い，その特性の把握と数値解析モデルの開発を行った．
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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
当初研究計画・方法に基づき，道路高架橋の損傷メカニズムの推定，不確定性が高い地震動に対する構造的対応策について，数値解析的検討を進めるとともに，桁端部で発生しやすい支承の二方向挙動に関する実験的検討をも実施することができたため．
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| Strategy for Future Research Activity |
不確定性が高い地震力に対する橋梁全体構造に関する振動実験を行うとともに，構造接続部に発生しやすい性能劣化を反映させた地震時性能について，解析的・実験的検討を実施予定である．
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| Causes of Carryover |
平成26年度に実施予定であった一部の実験を平成27年度の実験と一緒に実施することが効果的だと考え，試験体製作費の一部を次年度使用額に変更した．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年度に実施する実験の試験体製作費に用いる計画である．
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