粘性土地盤上のPC斜張橋の経時変形に関する研究

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軟弱地盤上に架設されるPC斜張橋の設計、維持管理のためには弾性変形や終局的変形のみならず、ケーブル、PC注桁、RCタワー、及び支持地盤の時間依存的性質を全て考慮することが必要である。ここでは、FEM、ラプラス変換等を用いた数値解析により、粘性土地盤上のPC斜張橋のクリープ・リラクセーション解析を行い、その経過や変化量の予測を行った。多くのクリープ・リラクセーション要因を考慮した場合、像空間での挙動は単に単調曲線で示さず、複雑な曲線となり、精度良く逆変換をすることは難しい。そこで、本研究では線形一次結合の解法を用いることによって、精度よく逆変換ができることを示した。ケーブルとコンクリートについては実際に多く使用されているタイプの供試体を用いた実験により得られたデータを用いて定数の同定を行うことができた。また地盤の粘弾性挙動を3要素モデルで表すことにより、架設途上のケーソンの沈下データ及び圧密試験データという異なった2つの実測データという実際的なものを用いて定数同定を行うことができた。不等圧密支点沈下の粘弾性を考慮にいれた解析を行うことによって地盤の粘弾性挙動が斜張橋全体のつりあいに少なからず影響を及ぼすことが明らかになった。また複数の異なったパラメータを用いて解析を行うことにより地盤の粘弾性挙動の上部構造への影響を比較することができた。さらに、地盤の圧密を必ずしも100%考えずに、下部構造の載荷による先行圧密を考慮して架設後の地盤の圧密挙動を50%差し引いて考えたり、また圧密を全く考えずに解析を行うことにより、それらの解析結果の相違を明らかにすることができた。実際に軟弱地盤上にPC斜張橋を架設する際、沈下データなどをもとに地盤の不等圧密支点沈下の影響を考慮するだけでなく、下部構造による先行圧密の影響も考慮にいれた、より妥当な粘弾性定数の決定が必要であろう。