プレストレストタイドアーチ構造の耐荷力特性に関する研究

预应力系杆拱结构承载性能研究

• 批准号: 06750514
• 负责人: 松田 浩
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750514/
• 关键词: プレストレストタイドアーチ; 耐荷力; ポリマー含浸コンクリート

近年,既存橋梁の荷重超過や耐荷力の低下,過剰振動などが問題になっているが,これらの解決手段として,応力制御機構(PS構造),形態抵抗系(アーチ構造),それらを組合せたハイブリッド構造の考え方が有効になるものと考えられる。本研究ではプレストレスを導入した鋼およびコンクリートアーチからなるタイドアーチの耐荷力特性に関する研究を行った。1.アーチ部材が鋼,緊張材が鋼あるいはCFRPなどからなる種々のPS補剛アーチ系複合構造物の弾塑性有限変形解析プログラムを開発するとともに,耐荷力解析を行った。また,アーチリブにプレストレスを導入した場合の耐荷力特性を定量的に明らかにした。2.コンクリートには鋼のような変形性能はなく,また,コンクリート自体が圧縮には強く引張りには弱いという材料異方性を有しているため,コンクリートアーチの座屈特性は鋼アーチとは異なった座屈特性を示すものと考えられる。アーチにポリマー含浸コンクリート,タイ材に断面積の異なる緊張材(PC鋼棒,PC鋼より線,CFRPより線)を用いて,集中荷重,満載荷,半載荷の3載荷方法でひびわれ発生前までの載荷試験を行った。また,緊張材を緊張してアーチリブにプレストレスを導入した場合の力学的特性を調べるため同様の実験を行った。さらに,緊張材を変化させたときのひびわれ発生から破壊に至るまでの耐荷力特性を調べるために,前記の3緊張材を用いて実験を行った。緊張材の種類によりひびわれ発生後の力学モデルが若干異なることなどがわかった。

近年来，现有桥梁的超载、承载能力降低和振动过大等问题已成为解决这些问题的手段，应力控制机制（PS结构）、抗力系统（拱结构）。 ，并且已经提出了这些的组合，相信混合结构的想法将是有效的。在这项研究中，我们研究了由预应力钢和混凝土拱制成的系杆拱的承载性能。 1.针对钢拱构件、钢筋或CFRP筋的各种PS加筋拱组合结构开发了弹塑性有限变形分析程序，并进行了承载力分析。我们还定量地明确了拱肋引入预应力时的承载力特性。 2、混凝土不具有与钢相同的变形性能，并且混凝土本身具有材料各向异性，即抗压强而抗拉弱，因此混凝土拱的屈曲特性与钢拱不同。认为它们表现出不同的屈曲特性。拱采用聚合物混凝土，拉杆采用不同截面积的受拉构件（PC钢棒、PC绞线、CFRP绞线），采用集中荷载、满载、半荷载三种加载方式直至出现裂纹。还进行了类似的实验，以研究通过张紧筋向拱肋引入预应力时的力学性能。此外，为了研究更换张拉材料时从开裂到失效的承载特性，采用上述三种张拉材料进行了实验。研究发现，根据肌腱类型的不同，断裂后的力学模型略有不同。