津波による橋りょう被害状況予測手法の開発

津波による橋りょうの被害を予測するため、構造条件および津波条件から、橋りょうに作用する流体力を算出し、支承や橋脚の抵抗力算出法と併せることで、桁流出や橋脚破壊などの被害状況を予測する手法を開発しました。

1.はじめに

海溝型地震に伴う大規模津波の発生に備えて、津波による被害と復旧に係る費用や時間を考慮した、鉄道橋りょうの設計手法が必要となっています。津波による橋りょうの被害を事前に予測するためには、構造条件と津波条件から橋りょうに作用する流体力を算出し、桁流出や橋脚破壊などの被害状況を予測する手法が求められていま
す。

2.津波によりコンクリート橋りょうに作用する流体力の算定手法の提案

縮小橋りょう模型による水理実験および数値解析を実施し、コンクリート橋梁の桁近傍で流速の低減および水位の上昇、桁の上流と下流での水位差の発生、桁上と桁下での流速差の発生を把握しました(図1)。これらの特徴を反映し、橋りょうの構造条件(桁断面形状、橋脚高さなど)およびその地点で想定される津波条件(水位、流速)から橋りょうに作用する水平流体力および鉛直流体力を算定する手法を提案しました。

3.津波による橋りょうの被害予測手法の開発

提案した手法で算出した橋梁に作用する流体力と、支承や橋脚の抵抗力と橋りょうの津波に対する抵抗力を比較することで、桁流出や橋脚破壊といった橋りょうの被害状況を予測する手法を開発しました(図2)。

本研究の一部は、国土交通省補助金を受けて実施しました。

図1 水理実験および数値解析
図2 構造条件および津波条件による被害予測(水理実験)

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参考文献

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