ＦＥＭ解析による補強効果の検証

実験で得られたＳＦＲＣ舗装による鋼床版の鉛直変位低減効果、デッキプレートの応力低減効果を検証す るため、ここでは補強前後の実験値とＦＥＭ解析値を比較する。ダブルタイヤ荷重の載荷位置は図－4.3.2 に示したＡ断面上のc6およびc12に加え、同じくＡ断面上で試験体中心線上のc9とした。Ａ断面は接着材 タイプが適用されたＵリブ支間の中央にあたる。

(1) デッキプレートの鉛直変位

載荷位置 c6、c9、c12 としたときのＡ断面でのデッキプレートの鉛直変位をそれぞれ図－4.5.44～図－

4.5.46に示す。補強の前後ともに、実験値とＦＥＭ解析値は非常に良く一致している。補強後では、補強前

に見られた輪荷重直下の局部変形が見られなくなっている。

(2) デッキプレート下面のひずみ

載荷位置c6、c9、c12としたときのＡ断面でのデッキプレート下面のひずみをそれぞれ図－4.5.47～図－

4.5.49に示す。ここで、ＦＥＭ解析モデルは溶接細部のディテールを再現したモデルではないため、ＦＥＭ

解析では溶接部近傍の応力は再現できていない可能性が大きい。そのため傾向を比較することを目的に、デ ッキプレートとＵリブとの溶接線から 40mm 離れた位置のひずみで実験値とＦＥＭ解析値を比較すること とした。鉛直変位と同様に、実験値と解析値は良く一致している。Ｕリブウェブをダブルタイヤが跨ぐ c6、

c12 載荷に着目すると、補強前においては局部曲げによる圧縮ひずみが観察されているが、補強により圧縮 ひずみから引張ひずみに反転している。これは補強により局部曲げが発生しなくなり、版全体の変形が顕著 になるためである。ＦＥＭ解析においても、これらの挙動を確認することができた。なお、ＦＥＭ解析では ＳＦＲＣとデッキプレートを完全合成と仮定しているが、全体的に実測値とＦＥＭ解析結果はよく一致して おり、供試体においてもＳＦＲＣとデッキプレートは完全合成として挙動していたものと推測される。

100

--1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000

Distance from Girder (mm)

Displacement (mm)

実験値（補強前） FEM値（補強前）

実験値（補強後） FEM値（補強後）

図－4.5.44 補強前後のデッキプレート鉛直変位の実験値とＦＥＭ値の比較

（Ａ断面、載荷位置c6）

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000

Distance from Girder (mm)

Displacement (mm) 実験値（補強前）

FEM値（補強前）

実験値（補強後）

FEM値（補強後）

図－4.5.45 補強前後のデッキプレート鉛直変位の実験値とＦＥＭ値の比較

（Ａ断面、載荷位置c9）

【Ａ断面】

【Ａ断面】

101

--1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000

Distance from Girder (mm)

Displacement (mm)

実験値（補強前） FEM値（補強前）

実験値（補強後） FEM値（補強後）

図－4.5.46 補強前後のデッキプレート鉛直変位の実験値とＦＥＭ値の比較

（Ａ断面、載荷位置c12）

-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200

0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000

Distance from Girder (mm) Transverse Strain　(×10-6)

実験値（補強前） FEM値（補強前）

実験値（補強後） FEM値（補強後）

AD3L-iR AD3L-iL

AD2L-iR AD2L-iL

図－4.5.47 補強前後のデッキプレート下面橋軸直角方向ひずみの実験値とＦＥＭ値の比較

（Ａ断面、載荷位置c6）

【Ａ断面】

【Ａ断面】

102

--200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200

0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000

Distance from Girder (mm) Transverse Strain　(×10-6 )

実験値（補強前） FEM値（補強前）

実験値（補強後） FEM値（補強後）

AD3L-iR AD3L-iL

AD2L-iR AD2L-iL

図－4.5.48 補強前後のデッキプレート下面橋軸直角方向ひずみの実験値とＦＥＭ値の比較

（Ａ断面、載荷位置c9）

-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200

0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000

Distance from Girder (mm) Transverse Strain　(×10-6 )

実験値（補強前） FEM値（補強前）

実験値（補強後） FEM値（補強後）

AD3L-iR AD3L-iL

AD2L-iR AD2L-iL

図－4.5.49 補強前後のデッキプレート下面橋軸直角方向ひずみの実験値とＦＥＭ値の比較

（Ａ断面、載荷位置c12）

【Ａ断面】

【Ａ断面】

103