複合構造物の接合構造の高機能化に関する研究

鋼管を用いた複合構造物の接合部について、接合部内の鋼材量を低減可能な接合方式とその設計法を提案しました。

1.はじめに

鋼管杭の杭頭接合部やコンクリ−ト充填鋼管柱と梁の接合部に代表される鋼管部材を有する接合部は、耐力を評価指標として設計されています。しかし、設計に考慮する地震の影響が大きくなり、過密配筋等による構造の複雑化から接合部の施工が困難になるケ−スが増えています。

そこで、これらの複合構造物の接合部を対象に、接合部の非線形特性のモデル化を新たに提案し、配筋量を低減できる接合部の設計法を提案しました(図1)。

図1 研究の背景

2.接合部のモデル化の提案

接合部の載荷試験(図2)を実施し、地震時の解析に用いる非線形モデルを提案しました(図3)。

図2 接合モデルの開発
図3 接合部の非線形特性のモデル化

3.本提案による効果

ラーメン高架橋を対象に、提案する非線形モデルを組み込んだ耐震の試設計(図4)の結果、接合部内の鉄筋等の鋼材量を低減できるのみでなく、柱の鋼管厚を小さくできる効果が得られることがわかりました(図5)。

この研究成果は、「鉄道構造物等設計標準・同解説(鋼とコンクリートの複合構造物)」に取り入れられています。

図4 試設計による検証
図5 提案するモデル化による利点

参考文献

  1. 江口聡、谷口望、濱田吉貞、神田政幸、平田尚、木下雅敬:鋼管杭と橋脚基礎の接合部モデルの提案、鉄道総研報告、第18巻、第4号、pp.11-16、2004.04
  2. 平田尚、神田政幸、谷口望、濱田吉貞、江口聡、木下雅敬:鋼管杭とフーチングの接合部に関する実験的研究、構造工学論文集、Vol50A、2004.03
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