4. 津波に対するコンクリート橋りょうの被害判定法

  • 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を提案しました。
  • コンクリート桁の流出や橋脚の被害の判定手法を提案しました。
  • 津波に対する橋脚補強や桁流出防止工などの補強設計手法として提案します。

海溝型地震に伴う大規模津波の発生に対応して、津波による鉄道橋りょうの被害を把握するため、橋りょうに作用する流体力の算定手法や被害の判定手法を提案しました。

本研究では、コンクリート橋りょうの桁近傍で流速が小さくなり水位が上昇すること、桁の上流側と下流側に水位差が発生することを、津波の実験や解析により把握し(図1)、桁に作用する流体力を算定する手法を提案しました。本手法では、想定される津波の波高と流速、および橋りょうの情報を用いて、桁の支承や橋脚に発生する流体力を算出します(図2)。そして、桁の支承(落橋防止装置)と橋脚とで抵抗力の小さい方を橋りょうの抵抗力とし、流体力の算定値と比較することで、想定された津波に対する桁流出あるいは橋脚破壊といったコンクリート橋りょうの被害を判定します。この手法を用いて、鋼支承、落橋防止装置を備えたコンクリート橋りょうを模擬した津波の実験で、橋りょう被害が確認された波高と流速を用いて算出した流体力が、橋りょう抵抗力にほぼ等しくなり、想定した津波により、橋りょうにどのような被害(桁流出、橋脚破壊)が生じるのか判定可能であることを確認しました(図3)。被害状況を事前に推定することで、復旧計画の策定や、橋脚補強や桁流出防止工などの補強設計手法として提案します。

図1 桁を越流する津波と流速増加
図2 橋りょうに作用する流体力のモデル化
図3 橋りょうの被害判定結果
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