２主版桁ＰＲＣ構造コンクリート橋の温度応力解析

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(1)V‑609. 土木学会第57回年次学術講演会（平成14年9月）. ２主版桁ＰＲＣ構造コンクリート橋の温度応力解析日本道路公団中部支社. 樋口敦見. 日本道路公団中部支社. 渡邉芳弘. ｵﾘｴﾝﾀﾙ･ｺｰｱﾂ･日本鋼弦共同企業体. 正会員 ○神谷裕司. ｵﾘｴﾝﾀﾙ･ｺｰｱﾂ･日本鋼弦共同企業体. 平田哲也. ｵﾘｴﾝﾀﾙ･ｺｰｱﾂ･日本鋼弦共同企業体. 高橋正寛. １．はじめに近年，マスコンクリート構造物の温度応力に起因するひび割れの事例が報告され，その対策として温度応力解析を実施するケースが増えつつある．温度応力に起因するひび割れはマスコンクリートに特有なものでなく，その他のコンクリート構造物の部位によっては発生する可能性がある．筆者等は，連続施工を行う２主版桁ＰＲＣ構造のコンクリート橋について事前に温度応力解析を行い，温度ひび割れ発生の可能性について検討した．本報告では，連続施工を行う大型移動支保工を用いた２主版桁ＰＲＣ構造と固定式支保工を用いた２主版桁ＰＲＣ構造の事前に行った検討について述べたもので上り線. 下り線. ある．. CL 1 5. ２．工事概要. 775. 250. 5 2 0. 1 4. 225. 5 2 0. 7 895. 7 625. 当工事は広幅員２主版桁を主体とした高架橋で構. 74 構造中心線. 1 00 0 （ＬＥＶＥＬ）. 桁間中心線. 成され，移動支保工，移動型枠，固定支保工によっ. C. 1 5 .. 道路中心線. 6 1 8. L. よるサイクルを考慮して，設計強度がσck =36N/mm2. R=. 1 000. 200. の早強コンクリートを使用した．使用したコンクリ. 2 1 00. 5 75. 90 0. 8 500. 3 305. 8 4 88. 42 0. ３．温度応力解析. 280. 0. 20 0. 20 0. 3 32 5. ートの基本配合を表―１に示す．. 40. 284. 150. 2 300. 図を図―１に示す．コンクリートには移動支保工に. 295. 450. %. 450. 5 . 50 0. 300. 450. 450. 280. 280. て施工している．平均的な橋体の断面図と構造一般. 462 200 1 65 0 900. 55 1. 3 31 3. 3 15 7. 1 4 9 50. 15 0. 断面図. 主桁ウェブ厚は他形式のＰＣ桁と比べて数倍厚く，床版との部材厚さの比が３〜５にも及ぶ．したがっ. 施工継目. 施工方法. て，主桁ウェブ部の水和発熱による温度分布はマスコンクリートとしての特性を示すとともに薄い床版. 7 500. 7 500 30 000. 部との温度上昇特性の違いによる局部応力の発生が想定される．この点に着目し，温度応力解析を行っ. 側面図. た．図―２に解析モデルを示す．本橋の施工法は大. 図−１構造一般図. 別して①移動支保工による施工②固定支保工による表―１基本配合. 配合種類早強. 粗骨材のスランプ最大寸法の範囲 (mm) (cm) 25. 14±2.5. 空気量水ｾﾒﾝﾄ比粗骨材率の範囲 (%) (%) (%). 水 W. 4.5±1.5. 165. 45.0. 41.0. 単位量(kg/m3 ) セメント細骨材粗骨材 C S G 367. 707. 1032. 混和剤 AD 3.67. キーワード２主版桁ＰＲＣ構造，温度応力，現場計測，保温養生 *. 1 :. 〒448‑0007 愛知県刈谷市東堺町入が原 87. *. 2 :. 〒471‑0831 愛知県豊田市司町 4 丁目 16 番地 TEL:0565‑35‑7708 FAX:0565‑35‑7792. ｵﾘｴﾝﾀﾙ･ｺｰｱﾂ･日本鋼弦共同企業体 TEL:0566‑26‑1255 FAX:0566‑26‑1258. ‑1217‑.

(2) V‑609. 土木学会第57回年次学術講演会（平成14年9月）. 施工，の 2 種類に大別されるが，前者は移動支保工に弾性支持されているため，. 既設桁. 橋脚位置での支点支持に近い状態であり，後者は全点を固定支持されて変形が拘束された状態であると言える．この両者の. 打設径間. 構造特性の差が温度応力特性と同時に現れるため，主桁の支持条件を変えた２モ. 鉛直支持. デルについて温度応力の解析を行った．解析は橋体が構造中心線に対してほぼ対固定支保工は桁下全面固定支持. 称構造であるため，橋体の構造中心に対して半分だけを切り出したモデルで行っ鉛直支持. た．温度応力解析用の諸数値については. 図−２. 温度応力解析モデル. 土木学会コンクリート標準示方書 1）の施工偏に準拠して決定した．解析結果の応力度の分布図を図―３に示す．両解析モデルとも中間床版部の橋軸方向に引張応力が発生する結果となったが，固定支保工の方が大きい値となった．４．考察温度応力解析の結果，本橋の場合，主桁ウェブと床版部の温度上昇差によって，床版部の橋軸方向に引張応力が発生することが想定される．この応力状態の改善方法としては，. ①移動支保工モデル. ① 断熱上昇率の低い配合（遅延型減水剤の使用等） ② ウェブ部コンクリートのクーリング ③ 床版コンクリートへの膨張剤添加 ④ ウェブ部床版部の分割打設 ⑤ 床版コンクリートの保温等が考えられるが，現場において最も適用が容易な⑤についてその効果を解析で検証した．床版部境界条件の熱伝達率を 2W/m2 ℃（断熱養生シート又は発泡スチロール相当）として解析を行った．解析で得られた応力度の分布図を図―４に示す．. ②固定支保工モデル. 床版部の引張応力は 0.6N/mm2 以下となり，床版部の断熱養生. 図−３解析結果. により橋軸方向引張力の抑制が可能であることが確認できる．５．おわりに温度応力解析の結果により，本橋の場合，床版部の保温養生を行うことにより，橋軸方向の引張力を抑制することができ，その結果，高品質のコンクリート構造物を製作することができると判断された．現場においても，保温養生等の処置とコンクリート橋体の温度測定を十分に行い，実績値と解析値の比較を行うことにより，保温養生の効果をさらに検証する予定である．参考文献）. 図―４保温解析結果. 1）コンクリート標準示方書(平成 8 年版)施工偏，土木学会，1996. ‑1218‑.

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２ 主 版 桁ＰＲＣ 構 造 コ ン ク リ ー ト 橋 の 温 度 応 力 解 析

２主版桁ＰＲＣ構造コンクリート橋の温度応力解析