施設系研究開発特集号

 施設研究ニュースは,鉄道総研の施設関連の部・研究室の技術的成果などを,JR 各社の皆様にタイムリーに分かりやすくお伝えすることを目的として発行しております.また,読者の皆様にさらに充実した情報をお届けできるように,随時改善を図っております.今後とも,施設研究ニュースをよろしくお願いします.
 さて今月号は,毎年恒例ではございますが,施設関連の各部・各研究室における今年度の研究開発計画をご紹介します.

構造物技術研究部

 構造物技術研究部は,コンクリート構造,鋼・複合構造,基礎・土構造,トンネル,耐震構造,建築の6つの研究室からなり,構造物に関連した研究開発,コンサルティング,受託業務を担当しております.職員42名,出向受入24名,研究補助8名,総勢74名の大所帯で,部員一同,JRをはじめ鉄道事業者の方々の業務に役立つ研究成果の発信を心がけております.具体的には,鉄道構造物に関する技術基準整備,性能や経済性に配慮した工法開発,構造物の維持管理や耐震に係わる技術開発,交通振動や居住環境など環境に関わる技術開発などに取り組んでおります.今年度の主な活動は以下のとおりです.
 技術基準整備に関しては,昨年度,複合構造物設計標準の改定原案の審議が終了したことから,今年度は通達や講習会開催に向けた準備を進めます.また,未だ性能規定化が図られていない開削トンネル設計標準の検討委員会を新たに設営し,改定に向けた準備を進める予定です.次に,現在,重点的に研究開発を進めております耐震化に関わる技術開発については,東北沿岸部の津波被災地区での復旧や,想定地震に対する施設の耐震化に資するよう,各種実用化研究を進めております.また,老朽橋梁やトンネル,旧式土留め壁などの診断技術,延命化技術についても鋭意開発を進めているところであります.
 以上,部員一丸となって鉄道の安全性向上や持続的発展に,少しでも貢献できるよう努力する所存でございます.今後とも,ご指導,ご鞭撻のほどよろしくお願いいたします.

軌道技術研究部

 軌道技術研究部は,部長1名,部付2名,軌道構造14名,軌道・路盤8名,軌道管理10名,レール溶接4名の4研究室・計38名(出向受14名及び兼務6名〔うち部内兼務1名〕を含む.)体制で,軌道技術に関する研究開発を進めています.今年度もよろしくお願いします.
 日本には延長約40,000kmの軌道があり,事業者の皆様により日々保守が行われています。軌道技術研究部では「40,000kmの軌道を守る」を合い言葉に、サステナブルな軌道を目指して研究開発を進めていきます。平成 25 年度の重点実施テーマは以下のとおりです.

(1) サステナブルな軌道の実現

 軌道の効率的・効果的な維持管理のために,軌道の劣化現象の解明、検査・診断の効率化,劣化予測精度の向上と経済的な保守計画策定,軌道の長寿命化・保守量削減,保守作業の効率化の5つの分野で研究開発を進めます.特に,軌道の永遠の課題であるバラスト軌道の保守効率化および地域鉄道におけるロングレール化の実現に向けた研究開発を重点的に進めます。

(2) 基礎研究の推進

 モデルによる現象説明力の向上を目指し,基礎研究を推進します.特に今年度からは波状摩耗の発生メカニズム解明を目指す新たなテーマを設定し,研究を進めていきます.

(3) 国際化への対応

 ISO/TC269の発足を受け,軌道に関する海外規格の情報を収集し,今後の対応を検討します.

防災技術研究部

 防災技術研究部は,雨,風,雪,地震などに起因する自然災害の防止・減災を目的とした研究開発と,地盤,地質などに関わる調査・評価技術や列車走行に伴う地盤振動などに関する研究開発を行って,JR 各社をはじめとする鉄道事業者の業務に役立つ成果の提供に努めていきます.
 当部は,研究部と気象防災研究室,地盤防災研究室,地質研究室,地震防災研究室の4研究室から構成されています.
 将来指向課題「気象災害に対する安全性向上」は5 年計画の4年目にあたります.今年度から新たに「降雨時災害危険度の逐次評価手法の開発」をスタートさせるとともに,2年目となる「災害ハザードマッピング技術の開発」については最終成果をとりまとめる課題として,最終的なアウトプットを見据えて進めていきます.さまざまな災害の現象解明をすすめ,被災形態の予測に基づくハザードマップ作成ツールを提案したいと考えています.この他に,防災技術研究部主管として15 件の研究開発テーマを設定しています.昨年新たな試みとして設定した津波関連の2テーマについて基礎的な検討をすすめるとともに,今年度は5件の基礎研究を設定しました.
 このような研究開発のほか,災害時の復旧支援等コンサルティング業務や受託研究等のご依頼に対しても迅速・的確にお応えし,皆様のお役にたてるよう研究部一丸となって努力していきます.今年度もご指導,ご協力のほどよろしくお願いします.

コンクリート構造研究室(構造物技術研究部)

 コンクリート構造研究室では,橋りょう,高架橋をはじめとする各種コンクリート構造物の設計,施工および維持管理に関する研究開発を担当しています.

(1)技術基準の整備

 「鉄道構造物等設計標準」のうちコンクリート構造物に関連する技術基準類について,関連研究室と協力して基準ならびにマニュアル類等の整備を行っています.「鉄道構造物等設計標準(鋼とコンクリートの複合構造物)」については,委員会での審議を終え,発刊に向けて準備を行っています.その他,開削トンネルに関する基準の改訂作業や維持管理標準に関する検討を行う予定です.

(2)研究開発

 コンクリート構造物の維持管理および設計に関する研究を,関連研究室と連携しながら実施しています.維持管理に関する研究としては,コンクリート構造物の変状予測,モニタリング技術,リニューアル技術および耐震対策の研究開発を進めていきます.設計に関する研究としては,各種コンクリート部材の設計合理化やひび割れ対策の研究を実施します.また,コンクリート構造物の設計や維持管理に用いるシミュレーションツールの開発を実施しています.
 なお,既設構造物の変状調査,耐震診断,補修,補強,改良ならびに新設構造物の設計,施工に関する受託,コンサルティング業務を,現場のご要望に応じて随時実施しています.

鋼・複合構造研究室(構造物技術研究部)

 鋼・複合構造研究室では鋼構造物および鋼とコンクリートの複合構造物の設計,施工,維持管理に関する研究開発を担当しています.本年度は以下のような課題を中心に研究開発に取り組んでいきます.

(1)技術基準の整備

 「鉄道構造物等設計標準」のうち鋼・複合構造に関連する技術基準類について,関連研究室と協力して技術基準ならびにマニュアル類等の整備を行っています.本年度は「鉄道構造物等設計標準(鋼とコンクリートの複合構造物)」の条文通達と発刊に向けた各種作業を進めています.

(2)研究開発

 鋼・複合構造物の低コスト化,省力化,合理化,延命化などをキーワードとして,既設鋼構造物の耐震評価と耐震補強に関する検討,複合構造物の設計に関する検討,および,既設鋼橋の維持管理に関する検討等を進めていきます.
 この他,現場のニーズに沿ったコンサルタント,受託業務等も実施しています.国鉄時代からの鋼鉄道橋の図面を一式取り揃えておりますので維持管理や設計の際に参考としてご利用下さい.

基礎・土構造研究室(構造物技術研究部)

 基礎・土構造研究室は,地盤もしくは地盤と接する構造物の調査・設計・施工・維持管理に関わるコンサルティング業務,技術基準の整備や研究開発を担当し,地盤工学に精通した専門家18名(工学博士7名,技術士8名)で構成されます.以下に今年度の主な目標を紹介します.

(1)技術基準

 国土交通省鉄道局より「基礎標準」,「土留め標準」,「耐震標準」が通達され,設計標準の普及・技術支援を目的に手引き・計算例の発刊を行います.さらに「開削トンネル標準(掘削土留め工を含む)」の性能規定化に向けた準備を始めます.
 平成24年度「既設土留め擁壁の維持管理に関する委員会」で取りまとめた「鉄道土留め擁壁の検査・修繕の手引き」を発刊し,普及を目指します.

(2)研究開発

 当研究室は16研究開発テーマを主務研究室として,9研究開発テーマを関連研究室として担当します.今年度は,「降雨後の既設盛土の耐震性評価」,「旧式土構造物の耐震補強方法の開発」,「既設斜角橋台の耐震性評価」,「加圧注入型地山補強土工法の実用化研究」を重点的に進捗させます.また,新たにスタートさせた「高架構造物の状態監視システムの構築」,「鋼矢板閉塞による既設鉄道構造物の液状化対策」(2テーマ)も推進させる予定です.
 なお,既設の土構造物・基礎の診断,補修,補強や新設構造物の設計,施工に関する技術支援も随時実施しています.

トンネル研究室(構造物技術研究部)

 トンネル研究室では,鉄道トンネルの建設・保守技術に関する研究開発に取り組んでいます.今年度は,次のような活動を中心に進めて参ります.

(1)技術基準類の整備

 「トンネル設計標準」の性能規定化に向けた改訂が始まります.今年度は開削トンネルに着手します.

(2)研究開発テーマの推進

 鉄道トンネルの延命化,リニューアル,建設技術に関して,下記のテーマを実施します.
①国交省補助金を受けて将来指向課題「地下駅空間の大規模リニューアル技術」の開発を進めます.
②シールドトンネルについて,「縦断方向に特異点を有する挙動解析法」の研究を進めます.
③山岳トンネルについて,「覆工の大変形領域における挙動評価法」を提案するとともに,「地圧を受ける覆工の補強法」の開発に着手します.
④線路下横断工について,「函体推進に伴う軌道変位抑制法」の開発を進めます.
 なお,新幹線トンネルの設計・施工法や,既設トンネルの健全度評価と対策,近接施工対策,地震対策,地盤振動対策,更には線路下横断工の設計・施工法など,トンネルの建設・保守技術に関する様々な問題について,受託・コンサルティングを実施しています.

建築研究室(構造物技術研究部)

 鉄道建築分野の計画・構造・環境に関する技術開発に取り組み,鉄道システムの安全性、利便性・快適性,経済性の向上を目指しています.本年度は,平成22年度から始まった「鉄道の将来に向けた研究開発」のうち,駅施設のリニューアル技術および地震対策等に関する研究を積極的に推進します.また,駅空間を対象とした安全性や快適性の既往の評価技術を活用し、鉄道車両における避難安全性および快適性評価に関わる課題にも取り組んでいきます.

【安全分野】

 鉄道建築物の地震対策では,振動制御手法を用いた耐震性向上技術の開発,線路上空建築物に鋼管群杭を用いる場合の設計手法の開発,高架上家の簡易的な地震時応答予測法の開発を推進します.また,ホーム転落防止設備に関する基本性能をまとめるとともに,非常時のトンネル内車両からの避難行動特性の検討を進めます.

【旅客サービス分野】

 ホーム空間の快適性・安全性向上を目指したシェルター型上家の開を進めます.また,駅コンコース等における高齢者に配慮した駅案内放送の聴き取りやすさ向上手法の開発を開始するとともに、鉄道車両の温熱環境評価手法の深度化を図ります.

【環境分野】

 列車走行に伴う地盤振動シミュレーション技術の深度化を図ります.
 さらに,建築研究室の保有技術の展開を,コンサルや受託等により積極的に図って行きます.

耐震構造研究室(構造物技術研究部)

 耐震構造研究室では,土木構造物の耐震設計に係る問題のみならず,地震動評価や地震リスク評価,さらには電車線柱や走行安全性に係る問題にも協力をしています.以下に主な課題を紹介します.

(1)耐震に関する技術基準の整備

 「鉄道構造物等設計標準(耐震設計編)」については,東北地方太平洋沖地震に対する検証作業を終え,昨年9月に発刊をしました.また,新しい耐震標準の普及および設計業務の円滑な移行を図るために,計算例や耐震設計プログラムの開発等も進めており,順次公表をしています.

(2)研究開発

 将来指向課題「①地震に対する安全性向上」および「②鉄道シミュレータのコアシステムの設計・開発」を中心に取組んでいきます.①については,構造物の残存耐力の評価方法を新たに構築しました.今年度は,既存の枠に捉われない構造物の地震対策法に関する研究を進めます.②については,「地震災害シミュレータ」の簡易版を構築し,断層を含めた路線全体の地震時安全性評価が可能になりました.今後,精度検証およびモデルのチューニング,さらには詳細版の開発を行います.
 耐震構造研究室では,これらの研究成果を通して我が国の鉄道の地震時安全性向上のために,研究室一丸となって貢献して行きたいと思います.

軌道構造研究室(軌道技術研究部)

 軌道構造研究室は,レール,接着絶縁レール,レール締結装置,分岐器,伸縮継目などの軌道材料やロングレールの座屈安定性評価に関する研究・開発,軌道構造関係のコンサルティングおよび受託業務などを担当しています.今年度は, 以下の研究開発テーマを中心に取り組みます.

(1) レールおよびロングレール関係

・レール防食工法の評価
・座屈発生点を考慮したロングレールの座屈安定性の評価
・走行安全性を考慮したロングレール破断時開口量の評価

(2) レール締結装置関係

・塑性域を考慮したレール締結構造の評価法
・レール締結装置のアンカーボルト腐食対策法の開発

(3) 分岐器関係

・新幹線脱線対策技術の適用拡大 ・レール鋼製ノーズ可動クロッシングの新幹線への適用
 この他,高繰返し数領域のレール寿命の評価,分岐器劣化状態監視手法の研究,分岐器・伸縮継目の乗り移り部における接触状態が車両運動に及ぼす影響なども行います。軌道の部材やロングレール等の軌道構造に関することでご相談等ございましたらお気軽にご連絡ください.

軌道・路盤研究室(軌道技術研究部)

軌道・路盤研究室は,スラブ軌道等の直結系軌道やバラスト軌道,および路盤・路床等の列車荷重が影響する土構造物等を担当しています.今年度は,以下の課題を中心に研究開発に取り組みます.

【直結系軌道】

・CAモルタルや突起コンクリートが劣化した既設スラブ軌道の補修・補強対策の開発
・新幹線用および在来線用の既設線バラストレス軌道の開発

【バラスト軌道】

・耐震性と省保守性に優れた「プレストレスト・バラスト軌道」の開発
・浮まくらぎを簡易に防止できる「自動沈下補正補助まくらぎ」の開発
・地震時のバラスト軌道の挙動に関する基礎的検討
・バラスト更換を低減できる新しい軌道補修方法の開発
・道床突固め作業後のまくらぎ支持剛性の簡易な評価手法の開発

【モニタリング】

・軌道の沈下や振動を簡易に常時監視する,「軌道状態常時監視システム」の開発
 軌道や路盤等に関するご相談等がございましたら,お気軽にご連絡ください.

軌道管理研究室(軌道技術研究部)

 軌道管理研究室は,「車両が軌道上を走行した際に発生する現象の把握・予測・改善」をキーワードに,レール表面の微細な凹凸から波長100m程度までの軌道変位(軌道狂い)の測定(See),評価(Think),保守計画(Plan),保守作業(Do)に関わる研究開発を担当しています.
 今年度は,以下のテーマについて重点的に実施する予定です.

(1)軌道検測の高頻度化に対応した軌道の保守・管理手法

 今後,営業車等を活用した軌道検測が普及すると,検測頻度が大幅に増えるため,従来の軌道変位管理や検査体系が大きく変わる可能性があります.そこで,大量の検測データを適切に処理,活用することで,検測から保守までの管理サイクルを再構築し,安全性,経済性,効率性の向上を図ることを目的として,高頻度検測データの有効な活用法と保守計画法,計画支援システムを開発します.

(2)波状摩耗の発生・成長メカニズムの解明と管理法

 レール波状摩耗の発生要因を分析するための振動解析モデルの構築に着手し,波状摩耗の発生・成長のメカニズムの解明を図ります.また,効果的なレール削正・交換を実現するために,軸箱振動加速度等を活用した波状摩耗管理手法や保守計画システムを開発します.

(3)その他の研究開発等

 地域鉄道向けの軌道構造改良計画システムやレール,まくらぎ交換計画システムを開発し,軌道保守や改良計画の決定を支援するツールを整備します.また,軌間変換電車の開発のための軌道状態評価等を行います.

レール溶接研究室(軌道技術研究部)

 レール溶接研究室は、ロングレール化のためのレール溶接技術、レール損傷部に対する補修溶接技術、レールおよびレール溶接部の探傷検査に関する技術分野を担当しています。主に溶接を専門とする材料系のメンバーで構成しており、今年度は、以下の研究テーマを重点的に実施します。

(1) テルミット溶接部の内部きず発生要因の解明

 線路内における新旧レールのテルミット溶接施工では、レール底部領域に収縮割れ、凝固割れ等の内部きずが発生することがあり、この場合、再溶接を余儀なくされます。本研究では、溶接金属凝固過程のシミュレーションおよび温度測定等により、これら内部きずの発生要因を解明し、発生防止策を提案します。

(2) レールガス圧接の施工プロセス簡略化

 ガス圧接法は、主要なレール溶接法として適用されていますが、現行のガス圧接作業では、接合端面研削および加熱工程のバーナ揺動操作に技量を必要とします。そこで、本研究では、ガス圧接作業工程における脱技能化を目的に、接合端面研削およびバーナ揺動工程の簡略化に関する検討を行います。
 その他、レール溶接技術者の技量検定試験、各種講習会を通じての技術支援、レール溶接部の損傷原因調査等、コンサルティング業務も迅速かつ的確に行います。レール溶接およびレール探傷に関する疑問や問題があれば、当研究室にご相談ください。

気象防災研究室(防災技術研究部)

 気象防災研究室では,主として風災害,雪氷害などの気象災害の防止・軽減に向けた研究開発を行っています.今年度については,風災害関係のテーマ2件,雪氷害関係のテーマ3件,津波災害関係のテーマ2件のほか,風向風速,降雨,降雪などの自然外力を再現する気象数値シミュレーションモデルの推定精度の向上に向けた研究を進めます.強風災害の防止・軽減に向けたテーマでは,強風時の安全性評価手法の高度化に関する研究・開発の一環として,風速計観測値の時空間代表性の評価に関する課題,短時間に急変する突風状の風速変動特性の解明に向けた課題に新たに着手します.雪氷害の防止・軽減に向けたテーマでは,斜面積雪の安定性評価手法の確立に向けた課題として,積雪性状の推定手法の開発に新たに着手するとともに,融雪水の積雪底面流出量の推定精度の向上に向けた課題に取り組みます.また,雪崩巡回の補助ツールとして可般型の雪崩検知装置の開発に取り組みます.津波発生時の減災に関するテーマでは,昨年度に着手した鉄道を対象とした津波ハザードマップ作成手法の確立を目指したテーマを進めます.また,他の研究室との連携課題として,車両に働く空気力の評価手法に関する課題や架線の着氷霜障害防止に関する課題に取り組んでいきます.これらの研究開発の他,風や雪に起因する災害の調査や防止に関するコンサルティング業務や受託研究を行っています.また,新潟県南魚沼市にある塩沢雪害防止実験所では,低温実験室や模型による排雪走行の再現試験装置などの試験設備を用いて,雪の舞上り試験,架線着霜の再現試験等の依頼試験も行っています.

地盤防災研究室(防災技術研究部)

 地盤防災研究室では,斜面災害や河川災害に関する研究や土構造物(盛土・切土)や河川構造物の維持管理技術に関する研究開発などを進めています.
 今年度実施する主な研究テーマをご紹介します.新規にスタートした「降雨時災害危険度の逐次評価手法の開発」では,リアルタイムハザードマップの将来的な実現に向けた重要な技術として,降雨に伴って推移する土砂災害の発生危険度を逐次評価する手法の構築を目指して研究を進めています.また,同じく今年度スタートしたテーマ「融雪水による斜面の不安定化現象の解明」では,融雪期における斜面災害の発生危険度を適切に評価するための基礎的な研究に取り組んでいます.また,これまでに引き続き実施するテーマのうち「地震動が作用した土構造物の降雨耐力の解明」では,盛土の降雨耐力の地震による低減度を明らかにすることを目標として取り組んでいます.また,「変状した切土のり面工の対策手法の開発」では変状の程度やメカニズムに合わせた適切な対策工の開発を進めています.さらに「排水パイプの最適施工仕様の決定方法」では,降雨耐力向上を目的とした排水パイプの施工仕様を示したマニュアルの作成を進めています.また,河川災害関連のテーマ「局地的短時間集中豪雨が中山間地の鉄道施設に及ぼす影響評価」では,豪雨による中小河川や水路の氾濫を精度よくシミュレートする技術の開発に取り組んでいます.
 当研究室では,研究開発以外に斜面災害および河川災害に関するコンサルティングや,斜面の耐降雨性評価をはじめとする受託業務を行っております.何時でもお気軽にご相談ください.

地質研究室(防災技術研究部)

 地質研究室は,鉄道施設の建設・保守に関連した地形・地質および材料の問題に関する研究開発,受託,コンサルティングを行っています.具体的には下記テーマの他,トンネルの建設・保守技術,土木工事に係る地下水問題,地盤振動,道床バラストの石質などに関して取り組んでいます.

「災害ハザードマッピング技術の開発」(気象防災,地盤防災と共同)

 鉄道沿線の各種情報をデータベース化し,地形・地質などの地勢や環境などのハザード要因の分布を高精度に抽出し評価する手法を検討しています.さらに,各種気象災害に関わる素因と外力となる気象条件を考慮したハザードマップを作成する手法の開発を目指します.

「地盤振動の予測シミュレーションの開発」(地震防災,建築,トンネル,基礎・土構造,構造力学と共同)

 鉄道沿線の地盤および建物振動の予測と新たな対策工の検討ツールを作成するため,地盤や建物の振動予測手法を統合した地盤振動の予測シミュレーション手法の開発を目指します.

「地形地質に基づいた斜面の安定性評価法の実用化」

 地形地質に関する専門的知識をあまり必要としない斜面の安定性評価手法の提案を目指します.

「地質の3次元構造がトンネルの安定性に及ぼす影響の評価」(トンネルと共同)

 地質とトンネル変状の関係に基づき地質条件によるトンネルの設計・管理手法の提案を目指します.
これらのテーマを推進しながら,災害にも迅速に対応することを心掛けておりますので,関連技術に関するお問い合わせも含め,お気軽にご連絡ください.

地震防災研究室(防災技術研究部)

 地震防災研究室は,地震時の早期運転規制や地震発生直後の地震動・被害予測等のソフト的なアプローチから,鉄道における地震被害や地震の影響度を低減させるための研究開発,受託業務,コンサルティング業務を行っています.
 研究テーマ「警報アルゴリズムの高度化による早期地震防災システムの開発」では,新しい地震諸元推定アルゴリズムや地震警報手法を導入した早期地震防災システムの開発,海底地震計データの活用に向けた検討を行っています.また,「巨大地震の津波・地震動推定に向けた即時処理手法」では,巨大地震を対象に津波や強震動をより精度良く推定するための即時手法の開発を行っています.さらに,耐震構造研究室とともに,地震動・被害の予測精度に大きな影響を与える地下構造を効率良く把握するための手法を検討しています.
 このほか,事業推進室の地震防災システムと連携を取りながら,鉄道の早期地震防災システムの整備に関する受託業務や,地震計の設置・移設や地震時の運転規制に関するコンサルティング業務を行っています.また,協力会社と共に,鉄道業界に向けて早期地震警報の利用促進を図るための各種PR活動も行っています.
 地震防災研究室は,常時微動から地震動まで,地盤の揺れを扱う専門家集団としてJR各社のご要望に対して迅速にお答えしたいと考えておりますので,よろしくお願いいたします.

軌道力学研究室(鉄道力学研究部)

 軌道力学研究室では,車両・軌道・構造物,レール・車輪あるいは機械・土木工学等の様々な面からの境界問題と相互作用を扱っており,鉄道の将来に向けた研究開発「鉄道シミュレータの構築」の中でコアシステムとなる「車輪~構造物の大規模並列計算モデル」の開発に2010年度から取り組んでいます.

<車輪/レールのトライボロジー>

 降雨・降雪時に車輪とレールの間に水膜が介在する場合の,粘着挙動と表面粗さ,水温の関係を評価します.また,きしみ割れにつながる短いき裂の発生・進展と摩耗の関係について,室内試験やシミュレーションを行い,各種レール鋼のきしみ割れ予防または抑制効果を検討します.
 その他,急曲線における横圧に起因する諸問題を解決するために開発した車上または地上から内軌頭頂面と車輪間の摩擦を緩和するシステム(FRIMOS)についてのご依頼,ご相談も随時お受け致します.

<軌道のダイナミクスと塑性変形(沈下)>

 車両の常時走行を再現できる車輪~構造物間の動的相互作用モデルを構築し,連続体(FEM)と離散体(DEM)の連成解析を大規模で高速に行うことにより,列車通過時の振動に伴うバラスト挙動の解明を目指します.また,道床バラストの摩耗・破砕の模擬が可能な離散体モデルを開発します.さらに,ロングレール軌道の大規模数値解析モデルにより,日照条件・構造条件を考慮可能なロングレール軸力測定法を検討します.

構造力学研究室(鉄道力学研究部)

 構造力学研究室は,走行安全性向上,維持管理,災害低減,環境調和,トータルコスト低減を可能とする構造物や軌道のあるべき姿を追求することを主な研究目的とし,これを実現させるために必要なシミュレーション解析技術や測定評価技術の構築,解析や実験に基づく構造開発に取り組んでいます.

(1)シミュレーション解析による評価技術の向上

 地震時における車両走行安全性をはじめ,脱線車両の挙動や車輪と軌道部材の衝撃挙動,脱線後の被害低減対策の効果,軌道と構造物との地震時動的相互作用,列車走行による地盤振動など動的課題を評価できる解析プログラムの開発を行っています.

(2)測定評価技術の構築

 構造物や岩盤斜面の現地測定の効率化等を目的としたレーザードップラ速度計(LDV)を用いた非接触振動測定システムの開発や,高速化に対する構造物の安全性をより精度よく評価するために高速走行に伴う構造物の部材振動特性評価技術の開発を行っています.

(3)新構造の開発

 軌道およびRC床版にフローティング構造を採用することにより構造物騒音を低減できる新形式サイレント鋼鉄道橋の開発などを行っています.