Development of isolation bearing to be effectively used for seismic retrofitting

开发有效用于抗震加固的隔震支座

• 批准号: 22H01570
• 负责人: 藤倉 修一
• 金额: $ 10.82万
• 依托单位: Utsunomiya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01570/
• 关键词: 耐震補強; 球面すべり支承; 振動台実験; 衝突現象; 上揚力作用; 地震時挙動; 免震支承; 非線形動的解析; 上陽力作用

免震支承である球面すべり支承を橋梁の耐震補強として用いるために，球面すべり支承の地震時挙動を明らかにする研究を行った．免震支承は，軸力の影響を受ける積層ゴム支承に比べると，支持重量とは無関係に周期を決定できるとともに，原点復帰という利点もあるが，地震時挙動，特に，内陸直下型地震時の挙動が明らかになっていない．そこで，球面すべり支承の基本的な性能検証として，温度依存性と速度依存性に着目し，中摩擦型および低摩擦型の2種類のすべり材における摩擦係数の温度依存性について検証するために，小型振動台を用いた動的振動実験を実施した．その結果，中摩擦型および低摩擦型の球面すべり支承において，温度依存性と速度依存性が確認されたが，摩擦係数の変化は低摩擦型の方が中摩擦型よりも小さいことが明らかになった．次に，橋梁上部構造の桁端部における衝突時の基本的な力学現象を把握するために，数種類の緩衝ゴムを端部に有する橋梁上部構造模型を用いて反力壁への単純衝突実験を行った．その結果，衝突速度が概ね等しい場合，緩衝ゴムが薄い方が衝突荷重は大きくなる．また，緩衝ゴムの硬度が高いほど衝突荷重は大きい傾向であり，衝突継続時間が長くなると衝突荷重は小さくなることが分かった．衝突時間については，緩衝ゴムの厚さが厚い方が，硬度については軟らかい方が，長くなることを見出すことができた．さらに，球面すべり支承を有する地盤剛性の異なる橋梁モデルに対して，非線形動的解析を実施し，地盤剛性の違いによる応答値の標準偏差について検討を行った．その結果，ほぼ全てのケースにおいて，Ⅰ種地盤上の直接基礎を想定したモデルⅠの方が，Ⅱ種地盤上の杭基礎を想定したモデルⅡよりも応答値の標準偏差が小さく，振動制御の観点から，球面すべり支承を適用する際には，地盤剛性が高く地盤が硬い方が好ましい可能性を明らかにした．

为了使用球形滑动轴承，这是一种地震隔离轴承，作为桥梁的地震增强，我们进行了研究，以阐明地震期间球形滑动轴承的行为。与受轴向力影响的层压橡胶轴承相比，地震隔离支撑可以独立于支撑重量确定周期，并具有返回原点的优势，但是尚未澄清地震期间的行为，尤其是在内陆地震期间。因此，作为对球形滑动轴承的性能的基本验证，我们专注于温度依赖性和速度依赖性，并使用小摇动桌进行了动态振动实验，以验证两种类型的滑移材料中摩擦系数的温度依赖性。结果，在中型摩擦和低摩擦球形滑动轴承中确认了温度依赖性和速度依赖性，但据显示，低摩擦类型的摩擦系数的变化比中摩擦类型的变化小。接下来，为了理解桥超结构梁端发生碰撞期间的基本动力学现象，使用桥上的上层建筑模型进行了简单的碰撞实验，最后在末端具有几种类型的缓冲橡胶。结果，如果碰撞速度通常相等，则如果缓冲橡胶薄，碰撞载荷将更大。还发现，缓冲橡胶的硬度越高，碰撞载荷越高，并且随着碰撞持续时间的增加，碰撞载荷变小。关于碰撞时间，发现缓冲橡胶的厚度越厚，越柔软，越长的时间就越长，缓冲橡胶就越难。此外，对具有不同的地面刚度和球形滑动轴承的桥模型进行了非线性动态分析，并检查了由于地面刚度差异而导致的响应值的标准偏差。结果，在几乎所有情况下，Model I（假设I型的直接基础）的响应值比Model II具有较小的标准偏差，该标准偏差比Model II具有较小的标准偏差，该模型假设II型的桩基础，从振动控制的角度来看，很明显，在施加球形滑动轴承时，将更有可能施加高地面刚性和硬地面。

项目成果

構造物と地盤の動的相互作用が球面すべり支承を有する免震橋梁の地震挙動に及ぼす影響

结构与地面动力相互作用对球形滑动支座隔震桥梁抗震性能的影响

• 发表时间: 2023
• 作者: 井澤 亮介;井上 和真;藤倉 修一
• 通讯作者: 藤倉 修一