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異なる構造パラメータを有する円形断面鋼製橋脚の修復方法の評価

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Academic year: 2021

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土木学会第69田年次学衛講潰会{平成26年9月) I -298 鈴木森晶 嶋口儀之

異なる構造パラメータを有する円形断面銅製橋脚の修復方法の評価

正会員 学生会員 愛知工業大学 愛知工業大学

0

中村司11大 学生会員 愛知工業大学 2.2 損傷レベルの設定 損傷レベルについては図-1に示すように,橋脚の水 平荷重一変位関係に沿って,4つのレベルを設定した2). 4つのレベルはそれぞれ道路橋示方書に定められた耐 震性能に相当するように設定した3). レベル 4 レfくノレ3 レベル2 :レベル1 Hmax Hy 出制世権 N r v R Oy 国一1 2.3 供試体概要 供試体の概要を表-1に示す.径厚比パラメータの大 きいものから!演に区分① ⑥とする.ダイアブラムが 無い場合はU,ダイアブラムが有る場合はSとする. また,各区分において損傷レベルの小さいものから顕 に充填高さ 0.5Dの場合, 1~3 を,充填高さ1. 0D の場 合, 4~6 を U または S の後に付ける(図 -3, 4 参照). 2.4 コンクリート充填高さ 本研究では過去の研究で修復効果の高かったコンク リート充填修復を用いる.コンクリート充填高さは外 径Dを基準として 0.5Dおよび1.0Dを用いた.またダ イアブラムは充填高さ付近に設置した. 水平変位 8 損傷レベル概要国 1.序論 鋼製橋脚は市街地の高速道路などの公共構造物に多 用されている.これらの構造物は損傷を受けると,構造 物全体の機能損失につながり,人命救助や災害復!日活 動の妨げになるため,早期復旧は極めて重要である. これまで,本研究室では損傷した橋脚に関する研究 が数多く行われてきた1).2) その中で、径厚比パラメータ が異なる場合に同じ修復方法を用いても異なる修復効 果が得られることがわかった1) そこで本研究では,始めに,異なる径厚比パラメータ を有する円形断面銅製橋脚の修復効果を調べた.次に, 過去に本研究室で行われた円形断面銅製橋脚を対象と した研究結果より,構造パラメータなどが異なる場合 に,修復効果にどのような違いが見られるか明らかに し,適切な修復方法について評価,提案する.

2

.

実験概要

2

.

1

径厚比パラメータの算出 径厚比パラメータについては,式(1)より算出した. 道路橋示方書で設定されている径厚比パラメータの適 用範囲は0.03亘弘豆0.08となっている3).

tF

ここで, Rt:径厚比パラメータ, R:板厚中心までの供 試体半径, t:供試体板厚, σy:降伏応力, p:ポアソン 比である. (1) 供試体概要 区分 ① ② ③ ④ ⑤ @ 載荷点高さ (mm) 3460 2115 2115 2890 3460 3460 板厚 t (mm) 7.5 6.35 6.36 8.9 8.9 7.5 外径 D (mm) 609.6 508.0 508.0 611.2 609.6 609.6 径厚比パラメータ

R

t

0.113 0.109 0.104 0.098 0.097 0.073 充填高さ 0.5D, 1.0D 0.5D, 1.0D 0.5D, 1.0D 0.5D, 1.0D 0.5D, 1.0D 0.5D, 1.0D

ダイアブラム む U S U, S U, S U, S

損傷レベル 3 2, 3, 4 2, 3, 4 4 3 3 表-1

FAX:

0565-48・0030 コンクリート充填,円形断面鋼製橋脚,修復,耐震性能,構造ノ〈ラメータ 愛知県豊田市八草町八千草1247

TEL:

0565-48・8121, -595 -43 キーワード 連絡先:〒470・0392

(2)

修復後 z ι 土木学会第69自年次学術講漬会{平成26年9月} 3.修複方法の比較・検討 本研究では,異なる構造ノ〈ラメータを有する供試体 について,曲げモーメントMにより比較を行う. Mは

p

・8効果を考慮し,式(2)により算出した.

M=Hh+P6

(2) ここで, M:曲げモーメント, H:水平荷重, h:載荷 点高さ, P:軸力, 6:水平変位とする. 図

-

2

M

-

φ

関係の概略国に示すように,新品供試 体に損傷を与えた際の最大量告げモーメントを

M

d

_

m

a

x

, また,載荷終了時の曲げモーメントを損傷後の保有曲 げモーメント

Md

とする.そして,修復後の最大曲げモ ーメントを

Mr

;

_

盟国とし,

Md

から

M

r

_

m

臨までの増加量 を修復による回復量AMとする. 本研究では修復後の最大曲げモーメントが新品時と 同等まで回寵することを目的としている.そこで各供 試体の損傷前の最大曲げモーメント池田眠を1とした 場合の各供試体の

Md

および

Mr

_

回目を圏一

3

4

に示す.

Md

は白抜き記号で,

Mr

_

m

a

x

は塗りつぶし記号で示して ある.国中の矢印は回復量AMを表している. 図-3,4より,ダイアブラムが無い場合で充填高さ l.ODおよびダイアブラムが有る場合で充填高さ O.5D は多くの場合,修復後の曲げモーメントが新品時の最 大曲げモーメント付近まで回復した.また,損傷レベル 4でダイアフラムが無い場合は,充填高さを高くしても 新品時と同等まで回復させることは難しい. 1 -298 新品時 曲率

φ

M

-

φ

関係国

1

つつつ;寸了

---f---7

4

f

E

1

2

喜善喜界干

z

ーナつ一君事互支?でつーナマ一宮

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2

1.4 1.2 x 1.0 Z窓 E10.8 τE ~ 0.6

~ 0.4 白 人 慰 問 中 @

2

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白 人 。

2

a

@

2

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3

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s

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誠 司

g

B

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g

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3

6

3

@

3

8

@

@

参考文献 1) 嶋ロ儀之,鈴木森晶,太田樹,青木徹彦:局部座屈 が生じた円形断箇銅製橋脚の修復方法に関する研 究構造工学論文集, Vol.58A, pp227・289,2012.3. 太回樹,鈴木森晶,鴫口儀之:異なる損傷度合の円 形断面銅製橋脚のコンクリート充填修復と耐震性 能に関する研究,土木学会論文集A2分冊特集号 Vo1.69, 2013.9. (社)臼本道路協会:道路橋示方書・問解説 設計編, 2012.3.

; 」

ト÷四十十十十十七告示

25552sa

羽 田 現 出 活 出

@ @ @ @ s e @ @ @ @ @ θ @ @

供試体名 国-3 菌

-

4

1.4 0.2 0.0 0.2 0.0 1.2 x 1.0 国

ε

1

0.8 -c ~ 0.6

~ 0.4 ム 入 下 j 山 庁

b

4

.

結論 1) 道路橋示方書で設定されている径厚比パラメータ の適応範囲外で損傷レベルが小さいものについて は,ダイアフラム無の場合で充填高さ1.0Dもしく はダイアフラム有の場合で充填高さ 0.5Dのコン クリート充填修復を用いるとよい. ダイアフラム無で損蕩レベル4のような損傷を有 する橋脚については修復を行っても本研究が呂指 す性能へ田復させることは難しい. 2) V耐震 2) 3) -596

-44

謝辞 本研究は一般社団法人日本橋梁建設協会の研究助成 (鋼橋の間災技術に関する研究助成),一般社団法人名 古屋高速道路協会の受託試験費および愛知工業大学耐 震実験センター研究経費を使用して愛知工業大学耐震 実験センターにおいて実施しました.ここに感謝の意 を表します.

参照

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