土木学会論文集A1（構造・地震工学）

和文論文

橋梁振動を対象とした同調質量系発電デバイスの開発と実橋梁への適用

竹谷晃一, 佐々木栄一, 岩吹啓史, 長船寿一, 洞宏一, 名児耶武

2016 年 72 巻 2 号 p. 290-301
発行日: 2016年
公開日: 2016/05/20

DOIhttps://doi.org/10.2208/jscejseee.72.290

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　本研究では，橋梁振動を対象とした同調質量系発電デバイスのプロトタイプを開発し，発電特性を明らかにすることを目的として，実橋梁にて環境振動発電を試みた．同調質量系発電デバイスは，従来橋梁の制振のために設置される同調質量ダンパー（TMD）を応用し，ダンパーが吸収するエネルギーをもとにEnergy Harvesterとして活用するものである．開発した同調質量系発電デバイスを道路橋に設置し発電と蓄電を試みた結果，従来の構造物を対象とした環境振動発電より数オーダー大きいワットレベルの発電電力を発揮し，複数のMEMSセンサや様々なデバイスに必要な電力を十分まかなえることを示した．また，同調質量系発電デバイスのエネルギー変換効率および発電電力と大型車交通量の関係について検討を行った．

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ラーメン高架橋柱端部の塑性化が斜杭基礎の制震効果に及ぼす影響

佐名川太亮, 西岡英俊, 室野剛隆, 高野裕輔, 米澤豊司, 青木一二三

2016 年 72 巻 2 号 p. 302-314
発行日: 2016年
公開日: 2016/05/20

DOIhttps://doi.org/10.2208/jscejseee.72.302

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　斜杭基礎による制震効果には，構造物の慣性力に対する水平抵抗の上昇に加え，地盤変位作用時の逆ロッキング動および入力損失による効果があることが確認されている．一方，近年の高架構造物は，大地震に対して上部工の塑性化によるエネルギー吸収を期待した設計が一般的に行われるが，塑性化が生じた場合にも斜杭による制震効果が発揮されるか検討された例はこれまでにない．本研究では，柱の塑性化を模擬したラーメン高架橋の模型振動実験ならびに数値解析を実施し，柱に塑性化が生じた場合の斜杭ラーメン高架橋の制震効果について検証を行った．結果として，柱端部が塑性化した場合でも斜杭基礎による応答低減効果が発揮されることが確認された．また，この応答低減効果は見かけの有効入力動を用いることで評価可能であることを確認した．

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振り子式潮流発電機の円柱振り子に作用する流体力特性

比江島慎二, 大熊広樹

2016 年 72 巻 2 号 p. 315-321
発行日: 2016年
公開日: 2016/05/20

DOIhttps://doi.org/10.2208/jscejseee.72.315

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　振り子式潮流発電は振り子を流力振動させて発電する新しいタイプの潮流発電方式である．その振り子基部には強い抗力とモーメントが作用するため，振り子の設計において，これらの流体力特性を把握することが重要となる．そこで，回流水槽実験により，円柱振り子に作用する抗力とモーメントを測定した．その結果，振り子の振動時には静止時よりも強い流体力が作用することが明らかとなった．また，抗力係数とモーメント係数は振り子の角度振幅ではなく周速比との相関性が高いことも判明した．

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ノックオフ部材とすべり支承からなる支承形式の高架橋への適用性

中西泰之, 松村政秀, 山口隆司

2016 年 72 巻 2 号 p. 322-331
発行日: 2016年
公開日: 2016/08/20

DOIhttps://doi.org/10.2208/jscejseee.72.322

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　強地震時に下部構造へ伝達される慣性力を低減する上ですべり系支承の採用が有効である．このとき，すべり機能が強地震時のみに発現するためには，すべり支承に常時・中小地震時には上部構造の水平移動を拘束する復元力機能，強地震時には移動制限を開放するトリガー機能としてノックオフ部材，およびノックオフ後の過大な変位に対する変位制限装置を組み合わせて用いる支承形式が有用と考えられる．本研究では，高架橋および支承形式の試設計を行い地震応答解析を実施し，この支承形式の適用性ならびに従来の支承形式に対する優位性を明らかにしている．

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赤外線サーモグラフィを用いた鋼・コンクリート合成床版の疲労損傷の検出および評価に関する研究

水野浩, 和泉遊以, 中野好祐, 阪上隆英, 松井繁之

2016 年 72 巻 2 号 p. 338-349
発行日: 2016年
公開日: 2016/08/20

DOIhttps://doi.org/10.2208/jscejseee.72.338

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　これまで建設された鋼・コンクリート合成床版の維持管理を適切に行うために，鋼板下面から床版内部の健全性が確認できる合理的な非破壊検査手法の確立が望まれている．ロビンソン型合成床版では，鋼板とコンクリートの結合構造であるスタッドジベルは，交通荷重の繰り返し載荷による疲労損傷に注意が必要な部位である．本研究では，赤外線サーモグラフィによる熱弾性応力測定法に着目し，合成床版を用いた輪荷重走行試験を実施，スタッド周辺で疲労亀裂が発生・進展するまでの間，床版下面の応力分布を熱弾性応力計測により定期的に計測した．得られた応力分布とFEM解析を比較することで，本手法によりスタッドジベル溶接部の疲労損傷の検出・評価が可能であることを示した．

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和文報告

移動荷重を受ける鋼I桁ウェブガセット溶接部の応力性状

森猛, 松井喜昭, 平野秀一, 原田英明, 村越潤

2016 年 72 巻 2 号 p. 350-363
発行日: 2016年
公開日: 2016/08/20

DOIhttps://doi.org/10.2208/jscejseee.72.350

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　主応力方向が変化する応力場にある面外ガセット溶接継手の疲労強度評価法を確立するために有効と考えられる，移動荷重を受ける鋼I桁ウェブガセット溶接部の応力性状を明らかにすることを目的とし，桁試験体の移動荷重下の応力測定試験と，それを対象とした有限要素応力解析を行っている．そして，梁理論ではせん断応力と主応力の方向は着目点において瞬時に変化・反転することになるが，実際には鉛直方向応力の影響で緩やかに変化する，最も大きい主応力が生じる溶接止端内の位置は，その直上近傍での荷重移動に伴って徐々に変化する，桁ウェブ上部にある溶接部では特に鉛直応力の影響が大きくなるために桁ウェブ下部にある溶接部よりも大きな主応力が生じる，などの結果が明らかとされている．

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和文ノート

洪水により被災した鉄道橋梁橋脚の応急復旧事例

小湊祐輝, 阿部慶太, 篠田昌弘

2016 年 72 巻 2 号 p. 332-337
発行日: 2016年
公開日: 2016/08/20

DOIhttps://doi.org/10.2208/jscejseee.72.332

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　洪水により被災した鉄道橋梁橋脚の復旧にあたり工事が大規模化，長期化するような場合には暫定的に応急復旧を行い徐行運転等を行いながら本復旧工事を行う事で，早期運転再開が可能になり運休による損失を低減できる．一方，列車走行安全性を確保するためには，洗掘により被災した鉄道橋梁橋脚の健全度を適切に評価し，必要な応急復旧工を選定する必要があるが，現在までそのような過程を踏んだ応急復旧法は確立されていない．そこで，本論文では，過去に被災した鉄道橋梁橋脚について文献調査を実施し，変状や損傷分類毎の復旧事例，および変状や損傷分類と軌道変位の関係について確認し，健全度評価に基づく応急復旧法の提案に向けた検討として，実際の応急復旧事例について整理した．

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