Development of rocking isolation bearing and fundamental study for the application on bridge structures

従来の免震支承は、ゴム系とすべり系の2種類に分類されています。本研究では、これまでにない革新的な免震支承システムを提案しております。今年度は、提案したロッキング支承を用いた橋梁の力学特性と免震効果の解析に重点を置いて取り組みました。具体的な研究成果は以下のとおりです。a）提案した免震支承を用いた橋梁システムに対し、理想的な状況下で理論的な誘導を行いました。支承の1方向ロッキング振動が発生する場合、その復元力特性やエネルギー吸収特性（等価減衰）を定量化しました。そして、適切な設計パラメータを設定することで、レベル２の設計地震動において支承の免震効果（橋脚の応答低減率）が確認できることを明らかにしました。b）応答低減効果を評価する指標の一つである橋梁の振動応答における位相特性を検討しました。特に、様々な正弦波が入力された場合、上部構造と下部構造の振動間の全時間平均位相差は、理想値90度と比較して約70度となりました。これは優れた地震応答低減効果の可能性を示していると考えます。今後、地震動の特性を考慮に入れた継続的な検討を行う予定です。c）提案した支承の構造実現とその詳細に関して、支承のロッキング振動を安定的に発生させるため、反力集中点である支承底板の接触面端部の回転中心について2種類の形状を提案しました。さらに、設計想定を超える地震動が発生した場合、支承のロッキング運動が一定値を超えて転倒する可能性があるため、その転倒を制御可能な構造も提案しました。

従来の免震支承は、ゴム系とすべり系の2種類に分類されています。本研究では、これまでにない革新的な免震支承システムを提案しております。今年度は、提案したロッキング支承を用いた橋梁の力学特性と免震効果の解析に重点を置いて取り組みました。具体的な研究成果は以下のとおりです。a）提案した免震支承を用いた橋梁システムに対し、理想的な状況下で理論的な誘導を行いました。支承の1方向ロッキング振動が発生する場合、その復元力特性やエネルギー吸収特性（等価減衰）を定量化しました。そして、適切な設計パラメータを設定することで、レベル２の設計地震動において支承の免震効果（橋脚の応答低減率）が確認できることを明らかにしました。b）応答低減効果を評価する指標の一つである橋梁の振動応答における位相特性を検討しました。特に、様々な正弦波が入力された場合、上部構造と下部構造の振動間の全時間平均位相差は、理想値90度と比較して約70度となりました。これは優れた地震応答低減効果の可能性を示していると考えます。今後、地震動の特性を考慮に入れた継続的な検討を行う予定です。c）提案した支承の構造実現とその詳細に関して、支承のロッキング振動を安定的に発生させるため、反力集中点である支承底板の接触面端部の回転中心について2種類の形状を提案しました。さらに、設計想定を超える地震動が発生した場合、支承のロッキング運動が一定値を超えて転倒する可能性があるため、その転倒を制御可能な構造も提案しました。