送電施設の損傷・修繕シミュレーションによる損傷要因に応じた効率的修繕方法の体系化

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本研究の目的は，災害後の電力供給の迅速復旧に資する送電鉄塔の損傷点検・修繕に関する基盤技術を高度化することである．具体的には，強風や地震などの過酷自然ハザード事象における過大荷重作用による損傷・崩壊機構を解明する．さらに，損傷後の部材交換などを模擬した修繕シミュレーション解析を行い，耐荷力等の性能回復程度（修繕効果）を定量明示する．これにより，損傷状態に基づいて鉄塔の健全性保持程度を客観的に評価可能とし，災害後の点検業務に適用しうる健全性判定指針を構築する．損傷形態に応じた効率的な修繕方法を体系化し，修繕後の回復性能を定量保証した修繕を実現するための修繕方法策定指針の提案を目指す．本年度ははじめに，台風や地震などにおいて設計想定値を超える過大荷重作用時の送電鉄塔の損傷機構の解明に取り組んだ．具体的には，設計想定値を上回る強風荷重と地震時の地盤変状に起因する脚部不同変位（基礎不同変位）の2種類の外的作用を想定し，それぞれについて耐荷性能と損傷挙動を評価した（損傷解析）．損傷が顕著となる部位や部材変形の進展挙動は外的作用要因によって大きく異なると予想されるので，その相関を注意深く検討した．その結果，強風荷重や脚部不同変位の方向によって部材損傷の発生様態の違いが確認された．次に，損傷状態にある鉄塔の健全性保持程度の定量評価を行った．前述の損傷解析で損傷状態に至った鉄塔について再載荷解析を行い，損傷後耐荷力を指標として健全性保持程度を定量評価した．つづいて，損傷した鉄塔の修繕シミュレーション解析を行い，修繕効果，すなわち耐荷力回復程度を定量評価した．その際，強風荷重の過大作用によって損傷した鉄塔については，所定本数の損傷部材を交換する修繕を模擬した解析を行った．脚部不同変位によって損傷した鉄塔については，部材交換と不同変位除去の修繕を模擬した解析を行った．