衝撃的地震動による免震橋における隣接橋桁の衝突とその低減策に関する解析と実験

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免震高架橋を対象に橋桁の橋軸方向振動による桁の衝突の影響を数値シュミレーションにより検討した.構造モデルはFEMにより定式化し,免震ゴム支承は非線形特性を考慮してモデル化した.入力地震動は橋軸方向の地震波の伝播を考え、位相差入力としている.桁の衝突は衝突要素を用い,全体のプログラムはMARCで作成した.橋桁端部の桁間をパラメータにとり、衝突が橋脚の地震力に及ぼす影響を中心にパラメトリックに調べた.地震力を減らすには桁間隔を大きくして衝突を避けるか,非常に小さくして連続的に衝突を生じさせるかのどちらかであること,中途半端な遊間はかえって地震力を大きくしてしまうことになることを明らかにした.これは重要な知見であると考えている.次に衝突力を低減するための策として桁間にバネ,ダッシュポットを入れ込み,その効果を検討した.その結果,大きなダッシュポットが効果的であり、その1つとしてSTU(ショックトランスミッションユニット)を考え、模型によりその復元力特性を調べ,それをモデル化し数値シュミレーションにより高架橋に及ぼす地震力の低減効果が著しいことを確認した.