土木学会論文集A1(構造・地震工学)
Online ISSN : 2185-4653
ISSN-L : 2185-4653
68 巻, 3 号
選択された号の論文の18件中1~18を表示しています
和文論文
  • 坂井 公俊, 室野 剛隆, 京野 光男
    2012 年68 巻3 号 p. 542-552
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/09/20
    ジャーナル フリー
     広域な鉄道盛土の地震被害を現在の耐震設計における考え方と直接リンクした形で簡易に推定可能な手法の提案を行った.提案手法で必要とされるパラメータは,盛土の高さや勾配等の構造物基本情報と,想定する地震規模,震源距離,最大加速度等の地震情報のみであり,これらの指標から盛土の滑動変形量を簡易に推定することが出来る.本手法では,盛土の形状等から動特性を推定可能であるため,現在の耐震設計法によらない旧式構造物も対象として統一的な性能評価が可能となるとともに,耐震補強による効果を滑動変形量の低減という形で陽に取り込むことが出来る.また,提案手法を1995年兵庫県南部地震の被災事例に対して適用することで,手法の妥当性の確認を行った.
  • 佐野 泰如
    2012 年68 巻3 号 p. 553-568
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/09/20
    ジャーナル フリー
     鋼上路式アーチ橋は,橋軸直角方向地震力が作用すると,アーチリブの横構への作用力が大きくなり横構の損傷が全体の耐力低下に影響する.そこで,横構が弱点とならないように,必要な横構伸び剛性について検討を行った.検討は,鉛直力による面外座屈に着目した「面外座屈アプローチ」と,アーチリブの降伏耐力に着目した「降伏耐力アプローチ」の2通りについて行い,横構の必要伸び剛性や設計断面力の簡易式を提案した.さらに,横構ガセット部が弱点とならないように,横構ガセットの必要板厚の簡易式も提案した.そして,試設計を行い,簡易式の有効性を確認するとともに設計フローを提案した.
  • 米田 昌弘
    2012 年68 巻3 号 p. 569-582
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/09/20
    ジャーナル フリー
     実在の人道吊橋を対象として,5人が電子メトロノームのアラーム音(鉛直歩調)に合わせて中央径間を約1m間隔で縦列歩行する歩行実験を行った.その結果,アラーム音を水平対称1次振動数の2倍程度(約1.70Hz)に設定すると,引き込み現象が生じて桁中央点には約1.0m/s2の最大水平応答加速度(約3.5cmの最大応答変位)が誘起された.そこで,桁の応答速度に依存する2つの水平歩行外力式を提示し,神経振動子に組み込んだ動的応答解析を実施した.解析で歩行者の初期歩調を1.70Hzと1.65Hzに設定した場合,引き込み現象が再現でき,解析値と実測値の最大応答はほぼ一致した.ただし,両者の引き込み特性には若干の差異があり,実測値では引き込み現象が生じても歩行者の歩調が揺らぐ現象が認められた.
  • 田辺 篤史, 佐々木 栄一, 三木 千壽
    2012 年68 巻3 号 p. 610-622
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/10/19
    ジャーナル フリー
     JIS耐候性鋼材より性能を強化された新耐候性鋼材が開発されている.新耐候性鋼材の能力は合金元素の含有量に関連し,価格にも反映される.したがって,対象環境に適した耐候性鋼材の選定がライフサイクルコスト低減のために重要となる.本研究では,様々な環境下で新旧を含めた複数の耐候性鋼材暴露試験を実施し,鋼材と環境の指標として提案されているV値,Z値と腐食速度パラメータAs, Bsとの関係を調査した.その結果,腐食速度パラメータAsはV値,Z値と線形の関係にあり,BsはほぼZ値に依存することがわかり,V値,Z値から板厚減少量を推定できた.以上の知見をもとに,対象とする環境条件(Z値)と設計寿命・許容板厚減少量から推定したV値の要求値以上のV値を有する耐候性鋼材を選択する手法を提案した.
  • 奥山 雄介, 宮下 剛, 若林 大, 小出 宜央, 小林 朗, 秀熊 佑哉, 堀本 歴, 長井 正嗣
    2012 年68 巻3 号 p. 635-654
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/11/20
    ジャーナル フリー
     鋼橋の劣化の大半は腐食が原因であり,その多くは桁端部の腹板や垂直補剛材に見られる.本研究は,この中でも桁端部腹板の腐食損傷を対象として,CFRPを用いた補強工法の開発を目的としている.ここでは,CFRPによる補強効果について検討するため,炭素繊維の目付量,腹板パネルへのCFRPの積層方法,腹板パネルのアスペクト比をパラメータとしてせん断座屈試験を実施した.この結果,炭素繊維の目付量に応じた補強効果が得られることや,CFRPを腹板の対角方向にX字に貼り付けることで合理的な補強が可能となることを確認した.また,腹板をCFRP補強した鋼桁のせん断強度を評価するために,CFRPと鋼板からなる積層板の弾性せん断座屈強度を算出し,Basler式に準じて計算したところ,評価値は全ての実験ケースに対して概ね良好な結果となった.
  • 本荘 淸司, 中野 将宏, 田崎 賢治, 山崎 敏宏, 藤井 堅, 大塚 久哲
    2012 年68 巻3 号 p. 655-672
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/11/20
    ジャーナル フリー
     レベル2地震に対する鋼上路式アーチ橋の耐震補強対策の一つとして,製品ダンパーを用いた制震工法とは異なる既設の対傾構や下横構を利用した,部材耐力が増加しないエネルギー吸収型の補強方法を提案した.本検討では45%縮小模型供試体による実験及び解析的に性能確認を行った結果,変形能向上型の本提案構造により,既設部材の全体座屈の抑止とともに変形性能が向上し,設計上の要求性能を満足する変形性能が得られることを示した.また,既設部材と拘束部材との接触現象を考慮したFEM解析により,実験結果を概ね再現できることを示した.さらに,実橋の地震応答解析へ実用レベルの反映方法を検討し,バイリニア型の材料構成則でも実験結果に近い材料構成則を反映した最大応答値とほぼ同等の結果が得られる事例を示した.
  • 坂井 晃
    2012 年68 巻3 号 p. 673-682
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/11/20
    ジャーナル フリー
     日本における震度は,周波数補正を施した3成分合成加速度から算出される計測震度が用いられ,10階級の気象庁震度階級として公表されている.このとき用いられる加速度振幅は,その値以上の継続時間の合計が0.3秒となるときの値であるために,それ以外の時間帯における加速度振幅の大小に依存しないことになる.本研究は,震度の時系列表示法について検討を加え,移動実効値法を用いた震度の最大値と計測震度の関係について比較検討した.また,地震時間帯全体の加速度変動量を考慮した震度の評価法として,移動実効値法による震度の時系列表示を利用した修正震度の算定法を提案した.
  • 大竹 雄, 流石 尭, 小林 孝一, 本城 勇介
    2012 年68 巻3 号 p. 683-695
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/11/20
    ジャーナル フリー
     本研究は,橋梁の定期点検結果に基づき,一般的な統計解析手法を用いて維持管理に有効に活用できる橋梁の健全度評価方法を提案したものである.部材毎に設定されている多数の細目項目の判定結果を用いて主成分分析を行い,得られた第1主成分を部材の総合的な健全度とした.その特徴は,離散量として与えられる各点検項目の判定結果に対して,橋梁間の差別化が容易な連続量として取り扱うこと,多数の細目項目から得られる情報をできるだけ減らすことなく縮約したことにある.同時に,第2主成分の情報から,対策の最適実施時期や工法が異なる劣化機構の違いにより橋梁群を層別できることを示し,本方法が橋梁の維持管理マネジメントを有効に機能させることができることを示した.
  • 今井 道男, 五十嵐 由一, 水野 秀太郎, 三浦 悟
    2012 年68 巻3 号 p. 696-706
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/11/20
    ジャーナル フリー
     アスファルト構造物は変形追従性や遮水性などに優れている反面,センサを直接設置した場合,センサ自体の剛性がアスファルトの挙動を拘束してしまう恐れがあるため,その変形やひずみなどの計測方法が限られている.本研究では,近年技術開発が盛んな分布型光ファイバひずみセンサをアスファルト構造物に適用するために,まず,光ファイバを樹脂被覆した低剛性のケーブル型センサを試作し,基礎特性を把握して幅広い温度範囲で有効なセンサ構造を決定した.次に,このケーブル型センサを用いて,アスファルト供試体による室内引張試験と,アスファルト舗装された鋼桁による曲げ試験を実施し,その計測性能を検証し,本センサによるアスファルト構造物のひずみモニタリングへの実用性を確認した.さらに,ひずみ分布計測データの処理方法を検討,提案した.
  • 藤田 豊, 木全 宏之, 堀井 秀之
    2012 年68 巻3 号 p. 707-715
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/11/20
    ジャーナル フリー
     河床の幅が狭く堤高に比べて堤頂長が比較的短い重力式コンクリートダムの大規模地震時における応答は,堤体底面河床部の基礎岩盤のみならず堤体側面アバットメント部の基礎岩盤の影響を大きく受ける.そこで,ダム堤体-基礎岩盤-貯水連成系モデルを用いた三次元動的クラック進展解析を行い,ダム堤体のクラック発生,進展及び破壊について検討するとともに,二次元動的クラック進展解析結果との相違についても論じた.また,新たにリガメント残存高さを定義した上で,三次元動的クラック進展解析から得られるリガメント残存高さと入力地震動の加速度レベルの関係を把握し,貯水機能とクラック進展状況に基づき,重力式コンクリートダムの定量的な耐震安全性評価を試みた.
  • 村越 潤, 小菅 匠, 石井 博典, 春日井 俊博, 遠山 直樹, 石澤 俊希
    2012 年68 巻3 号 p. 722-737
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/12/20
    ジャーナル フリー
     既設鋼床版のデッキプレートとUリブとの溶接部に,ルート部から溶接ビード内に進展するき裂とデッキプレート内に進展するき裂が報告されている.これらのき裂に対し,き裂先端に孔(観察孔)加工処理を施した上で,応力軽減を図るための対策工法としてSFRC舗装が適用されている.しかしながら,観察孔部分の応力性状については不明な点も多く,観察孔を設けることにより表面に露出したルート部からのき裂の発生が懸念される.本研究では,実大鋼床版試験体を用いた静的載荷試験,定点疲労試験およびFEM解析により,SFRC舗装とき裂先端の観察孔によるき裂進展抑制効果の検討を行った.特に,観察孔部分の応力性状と疲労耐久性について検証し,き裂長や溶接溶込み量などの各種パラメータが観察孔の疲労耐久性に与える影響を明らかにした.
  • 松岡 弘大, 貝戸 清之
    2012 年68 巻3 号 p. 738-753
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/12/20
    ジャーナル フリー
     列車走行時の橋梁では列車質量の影響に伴い固有振動数が見かけ上低下する.しかしながら,その影響を実橋計測データから実証的に検証した事例は見当たらない.本研究では列車走行時の橋梁の固有振動数の見かけ上の低下を橋梁の実測加速度応答から評価するために,多変量自己回帰(VAR)モデルのVAR係数が時間とともに確率的に変動(Time varying)するTV-VARモデルを定式化し,さらに階層ベイズ法による未知パラメータ推計手法を構築する.数値計算事例と列車走行時の橋梁の実測加速度応答への適用により,1)提案手法が固有振動数の変化を精度よく評価できること,2)列車走行時の橋梁では実際に固有振動数が見かけ上低下すること,3)その低下量は本研究の対象橋梁で平均14%,最大20%程度であることを明らかにした.
和文報告
  • 田中 博文, 古川 敦, 長谷川 雅彦, 金尾 稔
    2012 年68 巻3 号 p. 583-596
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/09/20
    ジャーナル フリー
     本論文では,新幹線走行に伴う地盤振動低減のため,トンネル内軌道を対象に軌道保守管理の一環として複数の対策を実施し,その効果を検証した.まず,軌道支持ばね係数の低弾性化のために従来のものよりも低弾性の軌道パッドを使用し,トンネル内において50Hz帯域の振動成分が減少した.しかし,その後の測定において,波長2.5mに対応する振動成分の卓越が見られたため,軸箱加速度を活用しレール凹凸を評価した結果,一部のレールでその波長の凹凸が大きいことを確認した.次に,それらのレール凹凸を平滑化し軌道への加振力を減少させるためにレール削正およびレール交換を行い,トンネル内において12.5Hz帯域の振動成分が減少した.これらの対策により,トンネル上部の住宅地において平均6dBの地盤振動低減効果を確認した.
  • 南 邦明, 山口 隆司
    2012 年68 巻3 号 p. 623-634
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/10/19
    ジャーナル フリー
     本報告は,橋梁で一般に使用されるSM490Y(SM520も含む), SMA490W, SM570QおよびSMA570Wを対象に,橋梁製作会社で実施した溶接施工試験報告書を調査し,引張試験およびシャルピー衝撃試験結果を分析した.その結果,溶接継手部の引張強度は,基準強度に対し十分な強度を有し,破断位置は溶接熱影響部と溶接金属部がほぼ同数で,溶接継手としてはイーブンマッチであることを示した.また,鋼材熱影響部の衝撃値では,基準強度に対し遥かに高い値であるが,溶接金属部の衝撃値は,基準値を満足するものの,基準値付近での結果も多くみられ,鋼材と溶接材料の衝撃値には,大きな隔たりがあることを示した.
和文ノート
  • 難波 達郎, 木村 修一, 本間 重雄, 近藤 博
    2012 年68 巻3 号 p. 716-721
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/12/20
    ジャーナル フリー
     桁が衝撃力を受けたときの桁応力やたわみを明らかにすることは実用上重要であり,古くから多くの研究が実施されている.しかし,いまだに実用的に利用できる式は求められていない.そこで,桁上に設置した鋼棒の上端にゴム材を貼付した載荷棒を打撃する方法で模型桁(スパン3段階,桁高さ3段階)の載荷実験を行い,桁の動的挙動について検討した.その結果,衝撃載荷試験でのたわみを生じさせる見かけの静荷重は,スパンの-1乗に比例することを明らかにした.また,動的たわみはスパンの2乗に比例するとともに,桁の等価ばね定数の-0.6乗に比例することが明らかになった.よって,二種の桁の衝撃載荷実験により,スパンや桁高さが異なる桁の動的挙動が推定できることがわかった.
英文論文
  • Muhammad Kashif RAZZAQ, Yoshiaki OKUI, Abdur Rahman BHUIYAN, A. F. M. ...
    2012 年68 巻3 号 p. 526-541
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/09/20
    ジャーナル フリー
     A rheology originally proposed for high damping rubber bearing (HDRB) is applied to natural rubber bearing (RB) and lead rubber bearing (LRB) along with its simplified form. Comparing HDRB, the elastic-plastic equilibrium responses were found to be more dominant than the rate-dependent response due to viscosity for RB and LRB. Moreover, the overstress in loading/unloading was found to be analogous. The dependency of nonlinear viscosity on current strain was found to be weak in contrast to the existence of considerable nonlinearity in elastic response. The original rheology model considers the nonlinear elasto-plastic and viscosity induced rate-dependent behavior into account, while the viscosity effect is eliminated in the simplified version. The models are implemented in a finite element code. The modeling effects of bearings on the seismic responses of a multi-span continuous highway bridge are investigated via nonlinear dynamic analyses for two strong earthquake ground motions. Three analytical models of isolation bearings are considered for comparison: the conventional design models and the proposed two models. Model parameters for the bearings were determined for two temperature conditions: the room temperature (+23°C) and the low temperature (20°C) based on experimental data. The implication of the rheology models for response prediction of a prototype bridge is studied by comparing the rotation of a plastic hinge in pier and shear strain at the top of the bearing. The comparison suggests that the modeling of RB and LRB considering rheology properties is important for rational prediction of the seismic response of highway bridges, particularly at low temperature condition.
  • Nishigandha KULKARNI, Akira KASAI
    2012 年68 巻3 号 p. 597-609
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/10/19
    ジャーナル フリー
     This work deals with influence of bi-directional cyclic displacement loading on the ductility of hollow circular steel columns and to develop a seismic verification method for bridge piers, with pipe sections, when subjected to coupling action of two horizontal earthquake components. For this purpose, nonlinear numerical analyses are performed on Finite Element models by setting radius-thickness ratio and slenderness ratio as main design parameters. The strain-based ductility formulas are developed separately for uni- and bi-directional cyclic loadings, and based on these formulas a seismic verification method is proposed. To confirm this method, nonlinear dynamic analyses are carried out on three different beam element models of bridge piers. The deformation and strain performances are evaluated by displacement-based and strain-based methods. The comparative study shows that the strain-based seismic verification method is critical than displacement-based method. Further, comparison between allowable values given by past ultimate strain formula indicates that the formulas developed in the present study are more adequate for use in seismic verification of circular steel bridge piers when subjected to two directional earthquake components at the same time.
英文報告
  • Tran Viet HUNG, Osamu KIYOMIYA
    2012 年68 巻3 号 p. 509-525
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/09/20
    ジャーナル フリー
     Given the different geology and earthquake activity, establishing a regional attenuation relationship is deemed important for the seismic design of structures. This paper presents a new equation in place of the relationship currently used in Vietnam for horizontal ground motion based on database sets compiled from strike-slip and shallow crustal earthquakes with magnitudes ranging from 3.0 ≤ Mw ≤ 6.9 and source distances of up to 300 km for northern Vietnam. This new equation estimates the ground motion in terms of moment magnitude, distance and site conditions for strike-slip earthquakes. The equation is derived based on a regression analysis of earthquake records; in this study, the database consists of earthquake records from Japan, Vietnam and adjacent areas. We also assume a few simple relationships, such as the relation-ship between Mw and Ms, the closest distance to the fault and the effects of shallow site conditions on the average shear-wave velocity in the upper 30 m to develop a comparison with existing relationships. The new equation for northern Vietnam corresponds better with other equations for near- and far-field distances than the equations currently used for seismic design in Vietnam.
feedback
Top