構造研究室

橋梁構造の動的作用とその影響に関する研究

 橋梁は,車両による走行荷重,人による歩行荷重,風荷重,地震荷重,雪荷重など,常に様々な動的な外力を受けています.それらの外力は,その構造物本体に影響を及ぼすだけでなく,その橋梁の利用者や周辺環境へも影響を及ぼしています.本研究室では,それらの動的な外力が作用した時の構造物の挙動を調べるために載荷実験や振動実験を行い,外力による影響を把握しています.また,その影響を軽減する構造対策について解析的に研究しています.
 例えば,写真-1に示したようなとてもスレンダーな吊形式の歩道橋が近年では架設されています.このような橋梁に対して,設計で仮定した剛性が妥当であったのか,写真-2のようなトラックを静的に載荷させたり,走行させることにより検証しています.

写真-1 外ケーブル併用吊床版橋

写真-2 外ケーブル併用吊床版橋における車両走行実験

衝撃を受ける構造部材の動的ならびに破壊挙動に関する研究

 落石や雪崩に対して,安全に人を通行させるために写真-3に示すような落石防護工があります.この構造物は,直接落石などを受ける床組および横梁とそれを支える柱からなっています.この床組部材に落石などの衝撃荷重が作用する場合,横梁や柱において未だ解明すべき問題が数多くあるため,本研究室では,衝撃力特性,接触問題,応力波動問題などにも関連して,使用材料や構造の破壊挙動,落石貫通時の挙動,防護工構造部材のエネルギー吸収性能などの研究を行っています.また,落石や雪崩等の不確実性の高い衝撃現象の危険度評価法と設計法についても研究しています.この分野では,解析で用いるパラメータが未知であるため,写真-4に示すような重錘落下実験などを行い,現象の解明を実験的に行っています.

写真-3 落石防護工

写真-4 防護工における重錘落下実験

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