土木学会論文集A1(構造・地震工学)
Online ISSN : 2185-4653
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68 巻 , 1 号
選択された号の論文の17件中1~17を表示しています
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和文論文
  • 藤山 知加子, 櫻井 信彰, 前川 宏一
    68 巻 (2012) 1 号 p. 1-15
    公開日: 2012/01/20
    ジャーナル フリー
     リブ形状およびリブ配置が鋼コンクリート合成床版の破壊モードに与える影響を,実験と数値解析の両面から検討した.リブピッチが版有効高以下から3倍以上の3種類の供試体を作製し,静的載荷実験を実施した結果,リブ上端からのひび割れが水平方向に連続して連なる2層化破壊型,リブ上端を経由して2重のせん断破壊面が生じる多重破壊面型,リブの配置の影響を受けない押抜きせん断破壊型の破壊モードが確認された.鋼コンクリート間の初期付着と付着切れ以後の接触摩擦を考慮可能な接合要素を用いた数値解析で,破壊過程を再現することができた.合成床版に配置するずれ止めは,異種材料の合成をもたらす一方で,ひび割れ進展の基点となって部材性能に影響を及ぼす要因にもなり得ることを示した.
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  • 山口 隆司, 長井 正嗣, 宮下 剛, 戸田 圭彦, 吉岡 夏樹, 松岡 徹
    68 巻 (2012) 1 号 p. 16-27
    公開日: 2012/01/20
    ジャーナル フリー
     本論文では,高力ボルト摩擦接合継手部を有する合成桁接合部の終局曲げ挙動を調べることを目的として,模型桁の載荷実験を行っている.模型桁には高力ボルト摩擦接合継手部がすべり先行型となる場合と,降伏先行型となる場合の二体を用意し,それぞれ床版の圧壊が生じるまで載荷を行い,高力ボルト摩擦接合継手部の設計方針が曲げ挙動に与える影響に注目している.また,高力ボルト摩擦接合継手部を有するコンパクト断面合成桁が,AASHTOで規定される塑性モーメントに達するかどうかについても注目している.最後に,合成桁接合部のすべり耐力の算定方法として,床版と桁の塑性化を考慮した終局すべり耐力を計算し実験結果との整合性を確かめている.
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  • 榎木 康太, 石原 孟
    68 巻 (2012) 1 号 p. 28-47
    公開日: 2012/02/20
    ジャーナル フリー
     本研究では,まず植生,建物による流体力を統一して表現可能な流体力モデル及び従来解析の困難な高占有率の流れ場にも適用可能な乱流モデルを提案し,任意占有率のキャノピー内外流れ場を解析可能な一般化キャノピーモデルを構築した.次に,実都市の気流解析に不可欠な土地利用データ及び電子地図データによるモデルパラメータの算出方法を示し,様々な障害物が混在する場合の流体力の定式化を行った.そして,提案手法により占有率の低い樹木,様々な占有率の街区モデル,占有率の高い建物周りの気流解析を行い,適用可能性と予測精度を検証した.最後に,実都市内の観測点における年間の風況予測に適用した結果,メソスケール気象モデルに比べ予測誤差が大きく低減し,一般化キャノピーモデルが市街地風況予測に有効であることが明らかとなった.
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  • 長尾 毅, 山田 雅行, 野津 厚
    68 巻 (2012) 1 号 p. 48-62
    公開日: 2012/02/20
    ジャーナル フリー
     常時微動H/Vスペクトルのピークの情報はしばしば地震動の増幅特性の簡易評価等において用いられる.常時微動を構成する波動成分は表面波や実体波など様々なものが考えられるが,少なくともピークの振幅が有限でかつ地震動の増幅特性との相関が認められる場合があるという点については,常時微動が表面波のみから構成されていると仮定すると,説明することが困難であるといえる.本研究では,主として常時微動H/Vスペクトルのピーク周波数・振幅について,ミディアムレスポンスを用いて表面波,実体波の波動成分の混入比等の観点から解釈を試みた.
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  • 阿部 雅人, 藤野 陽三
    68 巻 (2012) 1 号 p. 63-72
    公開日: 2012/02/20
    ジャーナル フリー
     地震時における迅速な被害の把握は,災害被害軽減の観点から極めて重要である.それにあたっては,信頼性が高くかつ簡易な被害の指標が有用であるが,個別の構造物の応答,特に性能と関連が深い変位を簡易に計測し,耐震性能を評価することは困難であった.一方,近年のセンサ技術の進展は目覚しく,安価で信頼性の高い加速度センサが開発されている.そこで,本研究では,不規則振動理論を援用して,地震時に損傷を受け,非弾性挙動を示す構造物の最大変位応答を,加速度応答記録のみから推定する手法を構築し,数値計算および振動台実験結果によって検証を行った.
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  • 櫻庭 浩樹, 松本 高志, 林川 俊郎
    68 巻 (2012) 1 号 p. 73-87
    公開日: 2012/02/20
    ジャーナル フリー
     本研究では,積層構成が異なる箱形断面CFRP梁の4点曲げ載荷実験を行い,積層構成の違いが梁の曲げ挙動に与える影響を明らかにすることを目的としている.本実験では,6種類の積層構成を用いて供試体を作製した.供試体は,梁軸方向:梁周方向:斜交方向(±45°,1体のみ±60°)の単層板の比率を変化させている.梁の初期剛性は2:0:1(±45°)とした供試体で最大となり,載荷条件に対して適切な梁軸方向と斜交方向の比率が重要であることを示した.梁軸方向直ひずみとせん断ひずみは,積層理論と梁理論から算出した理論値が実験値とよく一致し,積層構成の違いによる影響が明確に示された.耐荷力は早期に生じた損傷により各供試体の差が顕著ではなかったが,梁周方向よりも斜交方向の単層板を用いる方が耐荷力向上に有利であった.
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  • 比江島 慎二, 中野 正史郎
    68 巻 (2012) 1 号 p. 88-97
    公開日: 2012/03/19
    ジャーナル フリー
     風の流れに沿って配置された2円柱間に生じる空力振動をフィードバック制御により増幅させ,風力エネルギーを効率的に得る新たな風力発電方式の実現に向け,制御ゲインと時間遅れの2つの制御パラメータが円柱応答特性に及ぼす効果について風洞実験により検討した.バネ支持した下流円柱の応答のフィードバックにより上流円柱を加振した結果,円柱固有周期の80%に相当する時間遅れを与えて上流円柱を加振するときに下流円柱応答が最大となること,その応答振幅は風速に依存せず制御ゲインで決まることが明らかとなった.また,制御ゲインに比例して下流円柱応答は増幅するものの,ある限界値以上の制御ゲインでは増幅しなくなる.電磁誘導を用いた簡易発電実験も行い,空力振動から電力を得ることができた.
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  • 辻 徳生, 中村 秀治, 鍵村 俊哉
    68 巻 (2012) 1 号 p. 110-123
    公開日: 2012/03/19
    ジャーナル フリー
     著者らは前論文において,高速ビジョンの活用を前提としたアクティブ制御方式を提案し,骨組構造模型に対する振動台実験を行って,本制御方式の特性と有用性について考察した.本論文では更なる制振性能の向上を目指して,予見制御の活用について検討している.検討手順としては,まず,提案する予見制御方式を示した後,予見ステップ数と制振性能向上の関係を数値解析と振動台実験で明らかにする.次に,実構造物への適用を念頭に,地下数100mの地震観測波形から波動伝播解析で地表の予測地震波形を算出する可能性を明らかにするため,KiK-netデータを活用した検討例を示した.同時に予測地震波形の誤差と予見制御システムについて考察している.
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  • 坂口 淳一, 中島 章典, 鈴木 康夫
    68 巻 (2012) 1 号 p. 136-150
    公開日: 2012/03/19
    ジャーナル フリー
     負曲げを受ける合成桁のRC床版のひび割れ損傷などに関する研究は数多くなされているが,さらに,引張軸力を受けるRC床版内の鉄筋ひずみやコンクリートのひび割れ挙動を追跡できる数値解析手法の開発が求められている.本研究では,鋼桁とRC床版の不完全な合成効果はもちろん,鉄筋とコンクリートの付着や乾燥収縮の影響をも考慮して,合成桁の負曲げ挙動を追跡する剛体ばねモデルを用いた数値解析手法を構築している.そして,合成桁の模型試験体を用いた実験結果と解析結果の比較を通して,負曲げを受ける合成桁RC床版内の鉄筋ひずみやコンクリートひび割れ挙動を定量的に追跡できることを確認している.
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  • 宇野 護, 永長 隆昭, 藤野 陽三, 芦谷 公稔, 森川 和彦
    68 巻 (2012) 1 号 p. 151-166
    公開日: 2012/03/19
    ジャーナル フリー
     本論文は,超高速鉄道における沿線地盤振動の特性を振動の発生・伝達の観点から把握し,予測モデルを構築して,営業線で想定される条件における予測を行うものである.実験線での走行試験結果から,超高速鉄道では車両による周期的な加振の影響に加えて,高架橋の振動特性や地盤の特性が沿線地盤振動に大きく寄与していることを明らかにした.さらに,営業線で想定される地盤条件や,環境対策工を含めた構造物条件を再現可能な3次元シミュレーション解析モデルを構築して振動レベルの予測を行い,環境保全目標値である新幹線振動の勧告値が営業線においても十分に達成可能であることを確認した.
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  • 河野 昭子, 松島 亘志
    68 巻 (2012) 1 号 p. 173-190
    公開日: 2012/04/20
    ジャーナル フリー
     鉄道線路のレール継目部等で見られる‘浮きまくらぎ’の発生要因の一つとして,レール頭頂面の凹凸に起因する衝撃的な荷重の影響が考えられる.そこで,繰返し衝撃荷重によって砕石層の沈下が促進されるかどうかを検証するために,衝撃的な‘高速載荷’と,その1/10の載荷速度の‘標準載荷’による繰返し載荷試験を行い,比較をした.同時に,実験中に取得した砕石層の画像をPIV解析することで,砕石粒子の動的挙動と残留変位の両者を観察した.実験結果より,標準載荷では,載荷初期に粒子間の空隙が詰まることで沈下が生じるものの,その後は沈下が徐々に収束するが,衝撃的な‘高速載荷’では,砕石粒子の動的挙動,特に除荷過程における運動が著しいため,砕石層の体積膨張を伴う変形が卓越し,沈下が収束し難い傾向が確認された.
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  • 野上 雄太, 坂井 公俊, 室野 剛隆, 盛川 仁
    68 巻 (2012) 1 号 p. 191-202
    公開日: 2012/04/20
    ジャーナル フリー
     本研究は,広範囲の被害の概略をマクロに予測して危険箇所を抽出する1次スクリーニングを目的として,想定される工学的基盤の地震動に対して表層地盤の絶対加速度増幅率および絶対速度増幅率を推定する式を提案したものである.この推定式は,(1)表層地盤の固有周期だけでなく,入力地震動の卓越周期も考慮できること,(2)幅広い地震動レベルに対して適用可能であることが特徴である.増幅率の推定に必要な情報は,入力地震動に関しては,工学的基盤における地震動の最大加速度PBAと最大速度PBVの2つのみ,表層地盤に関しては,固有周期Tgのみである.また,提案した推定式の妥当性を地表と地中の両者で得られた実地震記録を用いて検証した.
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  • 長井 正嗣, 宮下 剛, 劉 翠平, 稲葉 尚文, 本間 淳史
    68 巻 (2012) 1 号 p. 203-215
    公開日: 2012/04/20
    ジャーナル フリー
     我が国において,桁のウェブに相対的に低強度の鋼材を用いる鋼および合成ハイブリッド桁橋の建設は一般的ではない.この背景を,我が国の道路橋示方書に準じて設計が可能となるか,あるいは新たな設計法への移行が欠かせないか,という観点からの考察,あわせてこのタイプの橋の経済的有意性,適用性についての考察を加えて明らかにする.検討結果より,実際の適用にあたり,競争的な設計を行うには限界状態設計法への移行が欠かせないことを示す.また,本論文で設定する性能照査法をベースとしてハイブリッド桁の有用性を示すとともに,更なる検討課題も明らかにする.ハイブリッド桁の設計にあたり議論となるせん断強度評価法についての検討もあわせて行い,ハイブリッド桁の曲げ強度,せん断強度および曲げとせん断の相関強度の評価方法を提案する.
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  • 杉崎 光一, 阿部 雅人, 輿水 聡
    68 巻 (2012) 1 号 p. 216-225
    公開日: 2012/04/20
    ジャーナル フリー
     構造物の実用的なモニタリング手法の開発では,計測が容易である慣性計測を有効に利用していく必要がある.しかし,慣性計測は重力を検知する方法であるため,加速度を検知する場合はセンサが傾斜することで,また,傾斜を検知する場合は加速度による誤差が生じる.これを測定誤差として許容してしまうと,低振動数域において誤差は大きく拡大されるため,変位等に変換する際には大きな問題となる.本研究では,慣性センサの補正方法について理論を構築し,いくつかの構造系を特定し補正の際のパラメータの求め方を示す.特に,単柱橋脚では,簡易なフィルタ処理により補正が可能であることを示し,実際の鉄道橋梁の単柱橋脚の天端に設置された慣性センサの列車通過時の応答を利用して,別途計測する変位計との比較から手法の有効性を検証する.
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和文報告
  • 小嶋 啓介, 本 耕大
    68 巻 (2012) 1 号 p. 98-109
    公開日: 2012/03/19
    ジャーナル フリー
     常時微動のアレイ観測による位相速度に基づいて,福井平野周辺の第三紀基盤岩までのS波速度構造モデルの算出を試みた.はじめに,アレイ観測にSPAC法を適用して求められたRayleigh波位相速度をターゲットとする逆解析により,アレイ観測地点のS波速度構造を求めた.次いで,アレイ観測地点の最適S波速度構造をサンプルとした空間補間を行い,福井平野の約500mメッシュのS波速度構造モデルを求めた.さらに,1点3成分観測を高密度で行い,H/Vスペクトルから判読された卓越周期を補助データとし,アレイ観測点のS波速度構造と卓越周期の相関を利用したコクリギングを行い,S波速度構造の高精度化を図った.推定された地盤構造は,弾性波探査,重力異常に基づく密度構造などと調和的であり一定の信頼性を有することを確認した.
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  • 橋本 国太郎, 高田 佳彦, 米谷 作記子, 杉浦 邦征
    68 巻 (2012) 1 号 p. 124-135
    公開日: 2012/03/19
    ジャーナル フリー
     阪神高速道路7号北神戸線の耐候性鋼橋に対して,詳細な防食状態や塩分量の調査が1998年~2008年の10年間実施されてきた.本報告では,その結果をまとめ,傾向分析を行った.ここでは,外観評点とさび厚,さび厚と板厚減少量,保護性さび形成状態と外観評点,および腐食状態と塩分量との関係に着目して傾向分析を行った.これらの結果より,外観評点によって,さび厚や保護性さび形成状態などの腐食状態をある程度把握できることがわかった.また,冬期の凍結防止剤の散布によって橋梁に供給される塩分量が想定以上に多いこと,付着塩分量と外観評点やさび厚などのさびの状態との関係と腐食損傷には一定の相関関係があることがわかった.
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和文ノート
  • 秦 吉弥, 野津 厚, 一井 康二, 酒井 久和
    68 巻 (2012) 1 号 p. 167-172
    公開日: 2012/03/19
    ジャーナル フリー
     2011年東北地方太平洋沖地震(MW9.0)では,震源から420km離れた横浜市金沢区の柴町集合住宅において,地下ピット式駐車場の浮上がりなどの深刻な液状化被害が発生した.そこで本研究では,柴町集合住宅などでの常時微動計測結果および横浜市高密度強震計ネットワークによる観測記録などに基づいて,柴町集合住宅におけるサイト特性を評価した.そして,サイト特性置換手法を用いて柴町集合住宅(液状化範囲)の工学的基盤相当での地震動を推定した.その結果,柴町集合住宅地内における常時微動H/Vスペクトルの特性は,旧海岸部の地形との関係性が高いこと,柴町集合住宅に近い幸浦消防署や土木事務所における本震観測記録の転用は,柴町集合住宅地内(液状化範囲)での本震時の地震動を過小に評価している可能性が高いことなどを示した.
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