地盤との相互作用を考慮した免震支承を有する鋼製橋脚の動的応答解に関する研究

本研究のタイトルは「地盤との相互作用を考慮した免震支承を有する鋼製橋脚の動的応答解析に関する研究」であり,平成9年度における研究により構造物のモデル化に関して地盤および地盤内の杭のモデル化を中心に研究を行った.モデル化に際して地盤のモデルとしてはスウェイとロッキングを考慮した弾性バネとした.ただし,最終的にはロッキングバネをさらに簡略化したモデルを考案した.上部工のモデルとしては免震支承を有する鋼製橋脚を想定しモデル化を行った.橋脚は免震支承を有することから,劣化域の挙動を示す可能性が非常に小さいと想定されるので,当初予定していたトリリニア型モデルではなく,バイリニア型モデルを用いた.免震支承は高減衰積層ゴム支承および鉛プラグ入り積層ゴム支承を想定し,復元力モデルは同様にバイリニア型モデルとした.平成10年度は作成したモデルを用いて,免震支承の剛性および減衰特性などの特性値をパラメータとして,地震動を入力した際の最大応答変位およびエネルギー吸収性能に着目し,パラメトリック解析を行った.その結果,免震支承において100%エネルギーを吸収させると,鋼製橋脚は地震終了後も損傷を皆無な状態に保つことが出来るが,免震支承の上部,つまり上部工の変位が道路橋示方書で規定されている許容値を大きく逸脱する事が確認された.ところが,橋脚におけるエネルギー吸収を許せば,構造物全体として見ると,最大応答変位が最小となるような組み合わせが存在することを見いだした.その成果は平成10年度土木学会中部支部研究発表会にて公表した.現在は,橋脚の諸元をパラメータとし,種々の橋脚-免震支承-地盤の組み合わせについて検討を行っており,順次成果を公表していく予定である.

本研究のタイトルは「地盤との相互作用を考慮した免震支承を有する鋼製橋脚の動的応答解析に関する研究」であり,平成9年度における研究により構造物のモデル化に関して地盤および地盤内の杭のモデル化を中心に研究を行った.モデル化に際して地盤のモデルとしてはスウェイとロッキングを考慮した弾性バネとした.ただし,最終的にはロッキングバネをさらに簡略化したモデルを考案した.上部工のモデルとしては免震支承を有する鋼製橋脚を想定しモデル化を行った.橋脚は免震支承を有することから,劣化域の挙動を示す可能性が非常に小さいと想定されるので,当初予定していたトリリニア型モデルではなく,バイリニア型モデルを用いた.免震支承は高減衰積層ゴム支承および鉛プラグ入り積層ゴム支承を想定し,復元力モデルは同様にバイリニア型モデルとした.平成10年度は作成したモデルを用いて,免震支承の剛性および減衰特性などの特性値をパラメータとして,地震動を入力した際の最大応答変位およびエネルギー吸収性能に着目し,パラメトリック解析を行った.その結果,免震支承において100%エネルギーを吸収させると,鋼製橋脚は地震終了後も損傷を皆無な状態に保つことが出来るが,免震支承の上部,つまり上部工の変位が道路橋示方書で規定されている許容値を大きく逸脱する事が確認された.ところが,橋脚におけるエネルギー吸収を許せば,構造物全体として見ると,最大応答変位が最小となるような組み合わせが存在することを見いだした.その成果は平成10年度土木学会中部支部研究発表会にて公表した.現在は,橋脚の諸元をパラメータとし,種々の橋脚-免震支承-地盤の組み合わせについて検討を行っており,順次成果を公表していく予定である.