オープングレーチング床版の移動輪荷重走行試験
土 木 研 究 所 正会員 ○高橋 実 土 木 研 究 所 正会員 平原伸幸 土 木 研 究 所 正会員 森山 彰 国土交通省国土技術政策総合研究所 正会員 中洲啓太 本州四国連絡橋公団 正会員 鈴木周一 本州四国連絡橋公団 正会員 貴志友基
１．はじめに
オープングレーチングの道路橋床版への適用は，死荷重の低減や耐風安定性の確保などが図れることから，
支間長2,000mを超す超長大橋や離島架橋での検討が進められているほか，一般橋においても積雪寒冷地域で の除雪作業の軽減などのために，期待されている．本研究では，今後，オープングレーチング床版が道路橋 床版として本格的に採用されるために必要な疲労耐久性の検討を目的として，実物大の供試体を製作し，移 動輪荷重走行試験を実施した．
２．試験概要
図‑1に本研究で対象とするオープングレーチン グ床版の構造を示す．ここでは，自動車交通を直 接 受け る表面 部材の 取替えが容 易にできるよ う に，表面部材とそれを支持する構造桁で構成され る２層構造形式としている．表面部材は，平鋼同 士を橋軸方向とその直角方向に交差配置した構造 とし，構造桁は，主部材となる特殊な形状のI形鋼 を橋軸方向に並べ，これらと直角方向で支間中央 に荷重分配用の横部材をもつ格子桁構造とした．
図‑2に供試体の主要な形状寸法を示し，表‑1に 供試体の表面部材の種類を示す．図‑2に示すよう
に供試体１体あたりに２つの表面部材(１つの表面 図‑1 オープングレーチング床版の構造 部材の大きさは長さ2m×幅2m×高さ44mm(または65
mm))を取付けられるようにし，計２体の供試体(表 面部材は計４つ)を試験した．表‑1に示すように表 面部材の種類は，格点の構造詳細によって，５種 類とした．２体の供試体は，構造桁の構造は同じ であるが，構造桁を支える受桁との接合方法を変 化させ，それぞれ溶接と高力ボルト接合とした．
なお，供試体における表面部材の橋軸方向の平 鋼は，設計上は橋軸直角方向の平鋼との格点で支 持された連続ばりとして扱い，同様に，橋軸直角 方向の平鋼は，構造桁(I形鋼)で支持された連続ば りとして扱った．また，構造桁は，17本主部材に2 本横主部材を持つ格子構造として設計した．主部
材と横部材の接合は，主部材に横部材を貫通させ 図‑2 供試体の主要な形状寸法 キーワード：オープングレーチング床版，疲労耐久性，移動輪荷重走行試験
構造物研究グループ(橋梁構造) 〒305‑8516 茨城県つくば市南原1番地6 TEL 0298‑79‑6793 FAX 0298‑79‑6739
表面部材
構造桁 受桁
82.552552552537582.54527@75＝20252115 520650520305305 2300
215 150 65
4000 5
200 1995
2.5
97.5 3@600＝1800 75
900 200 1800
2000 2000
200 900 1995 3@600＝1800 97.5
2.5
150 150
15065
単位：ｍｍ
土木学会第57回年次学術講演会（平成14年9月）
‑175‑
CS4‑033
た荷重非伝達すみ肉十字溶接継手(スカラップ有)とした．
載荷は，他のRC床版および剛性床版の疲労耐久性試験と同様に，疲労損傷を促進させるために走行回数が 多くなるに従い段階的に載荷の大きさを大きくさせる段階載荷によって行った．先ず，荷重が小さい状態か らの挙動を把握するため，設計荷重140kN(衝撃係数0.4含む)より小さい荷重100kNから開始し，走行回数4万 回毎に20kNずづ荷重を増加して行った．
３．試験結果
図‑3に段階載荷における損傷荷重および走行回数を示し，図‑4に表面部材の中央たわみと走行回数の関係 を示す．図‑3中の実線は，段階載荷における荷重と走行回数の関係を示している．図‑3より，A‑1，A‑2と比 べて，AR‑1，AR‑2，AR‑3の方が表面部材の耐久性が向上していることがわかる．
４．おわりに
表面部材にスクロールバーおよび平鋼を橋軸方向に対して斜めに配置した供試体をそれぞれ１体製作し，
輪荷重走行試験を実施した(結果については現在とりまとめ中である)．
最後にこの研究は２者(独立行政法人土木研究所,本州四国連絡橋公団)の共同研究の一環として実施され たことを記す．
表‑1 供試体の表面部材の種類
図‑3 段階載荷における損傷荷重および走行回数 図‑4 橋面部材の中央たわみと走行回数の関係
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 0
1 2 3 4 5 6 7
AR-3 ､載荷時 AR-1,2､載荷時 A-1 ､載荷時 AR-3 ､除荷時 AR-1,2､除荷時 A-1 ､除荷時
表面部材中央のたわみ(mm) (供試体全長L/4位置のたわみ)
走行回数(×10,000回)
25mm 25mm
44mm
150mm
130mm 75mm
5mm
6mm 65mm
150mm
130mm
5mm 5mm
65mm
150mm
75mm 75mm
6mm 6mm
25mm
75mm
75mm 75mm
75mm 75mm
130mm 35mm
35mm 6mm
75mm 75mm
75mm
75mm 75mm
130mm 35mm 6mm
75mm
75mm 75mm
75mm 75mm
130mm
35mm 6mm 5mm
65mm
150mm 75mm
6mm
25mm
75mm
75mm 75mm
75mm 75mm
130mm 35mm 6mm
R5mm 17mm
130mm 130mm
35mm 35mm 35mm
平 面 図 横 断 面 図 特 徴 名 称
防食処理なし (黒皮状態) 橋軸直角方向の平鋼 高さ44mm×板厚6mm
溶融亜鉛めっき 表
面 部 材
構 造 桁
溶融亜鉛めっき 防食処理なし(黒皮状態)
受桁との接合は溶接 受桁との接合は高力ボルト
(受桁は防食処理なし(黒皮状態)) (受桁は溶融亜鉛めっき処理)
橋軸直角方向の平鋼 高さ65mm×板厚6mm 平鋼の格点は、渡り欠き接ぎ構造に
片側すみ肉溶接とし、スカラップ無 平鋼の格点は、渡り欠き接ぎ構造に
上下端を点溶接とし、スカラップ無
Ａ‑１ Ａ‑２ ＡＲ‑１ ＡＲ‑２ ＡＲ‑３
表面部材
構造桁
片側すみ肉
点溶接
片側
すみ肉 点溶接
スカラップ
0 10 20 30 40 50 60
0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400
AR-1,2,3､試験終了 AR-2 ､表面部材が破断 AR-3 ､表面部材が破断 AR-1,2,3､構造桁に割れ発生 A -1,2 ､試験終了 A -1,2 ､表面部材に割れ発生 AR-1 ､表面部材に割れ発生 AR-3 ､表面部材に割れ発生 AR-2 ､表面部材に割れ発生
荷 重(kN)
走行回数(×10,000回)
土木学会第57回年次学術講演会（平成14年9月）
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CS4‑033
