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きみおめいこ
7 years ago
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1 道路橋の免震構造研究委員会活動報告 (2) アンケート調査結果調査結果に基づく我が国の免震橋免震橋の現状株式会社長大矢部正明

2 アンケート調査による免震橋の実態調査 Step1 国土交通省関東地方整備局の14の国道事務所を対象にした調査 1 アンケートを用いた1 次調査 2 1 次調査によって明らかになった免震橋の設計図書の収集 ( 訪問調査 ) 3 設計図書から免震橋の構造特性を抽出整理 4 道路橋の免震構造研究委員会平成年度報告書 Step2 関東地方整備局を除く国土交通省の各整備局 ( 北海道, 東北, 北陸, 中部, 近畿, 中国, 四国, 九州, 沖縄 ) を対象とした調査 1 アンケートを用いた1 次調査関東地方整備局内のデータデータは,27 年 1 月時点の調査結果関東地方整備局を除く国土交通省国土交通省の各整備局各整備局のデータデータは,29 年 4 月時点の調査結果

3 新設橋梁を対象とした免震橋(27橋) に関する調査結果

4 下り線橋梁 1 ( 区間 1) 橋梁 2 ( 区間 2) 連続桁単純桁 A 1 P 1 P 2 P 3 A 2 上り線橋梁 2 ( 区間 2) ランプ橋部連続橋と単純桁から構成される場合本線橋部橋梁 1 ( 区間 1) 橋梁 2 ( 区間 2) 橋梁 1 ( 区間 1) 橋梁 2 ( 区間 2) 上り下り上り下り橋梁 1 ( 区間 1) 本線とランプ部が分岐している場合橋脚一体橋脚分離 1 つの橋梁名で表される単位上下線分離の場合平成 12~ 平成 2 年までの直轄事業として建設された免震橋 27 橋 ( 橋梁名だと 123 橋梁 ) 免震橋の計数の仕方

5 支間長支間数 :897 1~16m 1.7% 36~37m.1% 支間長 (m) 平成 4 年道路橋の免震設計マニュアル ( 案 ) 平成 7 年兵庫県南部地震により被災した道路橋の復旧に係る仕様の準用に関する参考資料 ( 案 ) 平成 8 年道路橋示方書平成 14 年道路橋示方書その他データ数 :243 耐震設計基準支間長と耐震設計基準

6 平成 7~11 年度 % 平成 12 年度平成 13 年度平成 14 年度平成 15 年度平成 16 年度平成 17 年度平成 18 年度平成 19 年度未供用橋梁数 : 竣工年度 ( 関東地方整備局 ) 平成 14 年平成 15 年平成 16 年平成 17 年平成 18 年平成 19 年平成 2 年平成 1~13 年 % 橋梁数 : ( 不明あり ) 竣工年 ( 関東地方整備局以外 ) 竣工年

7 Ⅰ 種地盤 Ⅱ 種地盤 Ⅲ 種地盤直接基礎杭基礎ケーソン基礎その他その他データ数 :224 ( 鋼管矢板 ) データ数 : ( 大口径深礎杭 ) 地盤種別基礎構造形式地盤種別と基礎構造形式

8 床版橋橋台 1 径間 2 径間壁式橋脚 3 径間桁橋 4 径間柱橋脚 ( 単柱式 ) 5 径間箱桁 6 径間柱橋脚 ( 複数柱式 ) 7 径間 8 径間トラス桁ラーメン橋脚 9 径間 1 径間その他データ数 :21 その他データ数 : 径間橋梁数 :27 14 径間上部構造形式下部構造形式径間数上部構造形式と下部構造形式および径間数

9 鉛プラグ入り積層ゴム支承高減衰積層ゴム支承積層ゴム支承金属支承 ( 固定 ) 金属支承 ( 可動 ) 機能分離支承ダンパーその他データ数 :995 免震支承道示規定地盤が堅固で基礎周辺地盤が地震時に安定している下部構造の剛性が高く橋の固有周期が短い場合多径間連続橋耐震性を向上させるため建設費 ( 総工費 ) を低減するためその他免震設計の採用理由免震支承と免震設計の採用理由データ数 :445

10 起点側終点側埋設形式鋼製フィンガージョイントゴム形ジョイント(突き合わせ型) ゴム形ジョイント(荷重支持型) ビーム型ジョイント(荷重支持型) その他データ数起点側 29 終点側頻度 ( ) 頻度 ( ) 伸縮装置伸縮装置

11 全幅員 (m) 橋梁数 :27 橋梁数 :27 橋長 (m) 橋長 (m) 橋長と全幅員の関係径間数 ( 径間 ) 径間数と橋長の関係橋長と全幅員の関係, 径間数と橋長の関係

12 既設橋の耐震補強に免震制震ディバイスを用いた橋(21橋)に関する調査結果

13 耐震補強前の橋梁 M F M M M F M M 構造系の変更 ( 連続化免震支承に交換 ) 橋梁 1 EM: 免震支承 M: 可動支承 F: 固定支承 M 桁の連続化 / 桁連結 EM EM EM EM EM M 桁の連続化, 桁連結を図った場合 1 つの橋梁名で表される単位平成 11~ 平成 2 年までの直轄事業として実施された耐震補強における免震制震ディバイスの採用数 21 橋免震制震ディバイスを用いて耐震補強された橋の計数

14 1962 年 1968 年 1978 年 1979 年 1992 年不明橋梁数 :2 ( 回答なし1 橋梁 ) 平成 7~1 年度 % 平成 11 年度データ数 :18 平成 12 年度平成 13 年度平成 14 年度平成 15 年度平成 16 年度平成 17 年度平成 18 年度平成 19 年度竣工年 ( 回答なし 4 橋梁 ) 耐震補強実施年度竣工年と耐震補強実施年度

15 大正 15 年 (1926 年 ) 道路構造に関する細則案昭和 14 年 (1939 年 ) 鋼道路橋設計示方書案昭和 31 年 (1956 年 ) 鋼道路橋設計示方書昭和 39 年 (1964 年 ) 鋼道路橋設計示方書昭和 46 年 (1971 年 ) 道路橋耐震設計指針昭和 55 年 (198 年 ) 道路橋示方書耐震設計編平成 2 年 (199 年 ) 道路橋示方書耐震設計編その他建設時耐震設計基準データ数 :22 平成 4 年道路橋の免震設計マニュアル ( 案 ) 平成 7 年兵庫県南部地震により被災した道路橋の復旧に係る仕様の準用に関する参考資料 ( 案 ) 平成 8 年道路橋示方書平成 14 年道路橋示方書その他建設時の耐震設計基準と耐震補強に用いた耐震設計基準データ数 :18 耐震補強に用いた耐震設計基準

16 免震設計の利用が構造上有効であった補強対策費が安かった施工や補強期間の観点から免震設計の採用が有利であった慣性力を低減させた地震時水平力の分担を変化させた桁の連続化 / 桁連結を図った構造系を変化させたその他データ数 :29 その他データ数 :33 免震制震ディバイスの採用理由免震制震ディバイスの採用理由と耐震補強設計法免震制震ディバイスの耐震補強設計法

17 他の対策は併用せず落橋防止構造を設置橋脚躯体を耐震補強橋台躯体を耐震補強橋脚基礎を耐震補強橋台基礎を耐震補強上部構造を耐震補強データ数 :4 積層ゴム支承 ( 天然ゴム ) 他工法との併用鉛プラグ入り積層ゴム支承 (LRB) 高減衰積層ゴム支承 (HDR, 超高減衰を含む ) すべり支承とゴム支承を組合わせた機能分離支承ダンパーその他耐震補強に用いた免震制震ディバイス他工法との併用と耐震補強に用いた免震制震ディバイスデータ数 :31

18 橋軸方向直橋橋軸方向と橋軸直角方向斜橋橋軸方向と橋軸直角方向 ( ただし両端部は橋軸方向のみ )( 連続橋の場合 ) 曲線橋その他橋梁数 :21 その他橋梁数 : 免震化の方向平面線形免震化の方向と平面線形

19 全幅員 (m) 区間 3 区間橋長 (m) 5 橋梁数 :21 橋梁数 : 区間橋長と全幅員の関係総延長 (m) 区間 1 5 区間 4 区間径間数 ( 径間 ) 耐震補強した径間数と橋梁 ( 橋長 ) の総延長の関係橋長と全幅員の関係, 耐震補強した径間数と橋梁 ( 橋長 ) の総延長の関係

20 免震橋の傾向分析 1 免震制震ディバイスの推移 ( 全国 ) 2 免震支承の設計せん断ひずみ ( 関東地方整備局 ) 3 地盤の特性値 ( 耐震設計上の地盤種別 ) と圧縮応力度 ( 関東地方整備局 ) 4 免震橋の固有周期 ( 固有値解析結果による, 関東地方整備局 ) 5 免震支承の等価減衰定数 ( 関東地方整備局 )

21 平成 14 年 (4 橋 ) 平成 15 年 (64 橋 ) 平成 16 年 (98 橋 ) 平成 17 年 (153 橋 ) 平成 18 年 (152 橋 ) 平成 19 年 (193 橋 ) 平成 2 年 (57 橋 ) 不明 (94 橋 ) 鉛プラグ入り積層ゴム支承 (LRB) 高減衰積層ゴム支承 (HDR, 超高減衰 ) 積層ゴム支承 ( 天然ゴム ) 金属支承 ( 固定 ): 該当区間なし金属支承 ( 可動 ) 機能分離支承ダンパーその他 ( すべり支承 ) 免震制震ディバイスの使用実績の推移

22 2 支承数 :139 2 支承数 : 設計せん断ひずみ (%) 設計せん断ひずみ : 橋軸方向設計せん断ひずみ (%) 設計せん断ひずみ : 直角方向積層ゴム系免震支承の設計せん断ひずみ

23 せん断ひずみ 3% を交番載荷 LRB,G1 95mm 115mm 26mm 3 層鉛本鉛比率 7.74% Shear Force (MN) Shear Stiffness (MN/m) % MN % Tangential Stiffness 3.67 MN Shear Strain (%) 出典 : オイレス工業株式会社提供

24 ±1% と ±175% を 1 回,±25% と ±275% を 5 回載荷した後にせん断ひずみ 3% を交番載荷 HDR-S,G12 1mm 1mm 25mm 5 層 Shear Force (MN) Shear Stiffness (MN/m) MN 25% % Tangential Stiffness 3.5 MN Shear Strain (%) 出典 : 株式会社ブリヂストンブリヂストン提供

25 Ⅰ 種地盤 Ⅱ 種地盤 Ⅲ 種地盤地盤数 :45 圧縮応力度 (N/mm 2 ) 地盤数 : 地盤の特性値 T G (sec) 地盤の特性値地盤の特性値 T G (sec) 地盤の特性値と圧縮応力度の関係地盤の特性値と圧縮応力度

26 固有周期 - 橋軸方向 - 固有周期 - 橋軸直角方向橋梁数 : 固有周期 (sec) レベル 2: タイプ Ⅰ 橋梁数 : 固有周期 (sec) レベル 2: タイプ Ⅰ 橋梁数 : 固有周期 (sec) レベル 2: タイプ Ⅱ 橋梁数 : 固有周期 (sec) レベル 2: タイプ Ⅱ 免震橋の固有周期 ( 固有値解析による )

27 加速度応答スペクトル ( g al) 年十勝沖 HKD98 大樹,HKD84 阿寒 1995 年兵庫県南部神戸海洋気象台 211 年東北地方太平洋沖 24 年新潟県中越 NIG19 小千谷 MYG4 築館 max.12948gal(.24sec), 28 年岩手宮城内陸 IWTH25 一関西, TCG14 茂木 max.5141gal(.4sec), AKTH4 東成瀬 max.5488gal(.32sec), MYGH1 山元 max.3425gal(.19sec), TCH6 小川,IBR2 高萩 211 年ニュージーランドクライストチャーチ HVSC,CMHS 5 等価減衰定数等価減衰定数 h eq =5% 4 h eq =5% 調査対象とした免震橋の調査対象とした免震橋の固有周期.8~1.6 sec 3 固有周期.8~1.8 sec 固有周期 (sec) タイプ Ⅰ 地震動固有周期 (sec) Ⅰ 種地盤上で観測された強震記録の加速度 2 1 応答スペクトルと免震橋の固有周期加速度応答スペクトル ( g al) タイプ Ⅱ 地震動

28 加速度応答スペクトル ( g al) 年十勝沖 HKD86 直別,HKD92 池田, KSRH9 白糠南,KSRH2 阿寒南,HKD77 釧路 1994 年ノースリッジ Sylmar 21 年チリマウレ CCSP,SJCH 1995 年兵庫県南部葺合, 鷹取 211 年東北地方太平洋沖 1999 年台湾集集 TCU52 TCGH16 芳賀 max.62gal(.33sec), 24 年新潟県中越気象庁川口町 IBR3 日立 max.7525gal(.32sec), 27 年新潟県中越沖 NIG18 柏崎 IBR13 鉾田 max.5491gal(.32sec), MYG13 仙台,MYG1 石巻 211 年ニュージーランドクライストチャーチ PRPC,CBGS 3 等価減衰定数等価減衰定数 h eq =5% h eq =5% 調査対象とした免震橋の固有周期.8~1.6 sec 固有周期 (sec) タイプ Ⅰ 地震動固有周期 (sec) Ⅱ 種地盤上で観測された強震記録の加速度 2 1 調査対象とした免震橋の固有周期.8~1.8 sec 応答スペクトルと免震橋の固有周期加速度応答スペクトル ( g al) タイプ Ⅱ 地震動

29 加速度応答スペクトル ( g al) 年十勝沖 TKCH7 豊頃,IBUH3 厚真, HKD91 浦幌,HKD66 標津 1995 年兵庫県南部東神戸大橋, ポートアイランド 1999 年台湾集集 TCU 年ニュージーランドクライストチャーチ REHS,CCCC,CHHC 2 等価減衰定数等価減衰定数 h eq =5% h eq =5% 調査対象とした免震橋の 15 調査対象とした免震橋の固有周期.8~1.6 sec 固有周期.8~1.8 sec 211 年東北地方太平洋沖 MYG17 角田, 気象庁 ( 大崎市, 涌谷町, 登米市, 松島町, 郡山市 ) 固有周期 (sec) タイプ Ⅰ 地震動固有周期 (sec) Ⅲ 種地盤上で観測された強震記録の加速度 1 応答スペクトルと免震橋の固有周期加速度応答スペクトル ( g al) 5 タイプ Ⅱ 地震動

30 加速度応答スペクトル ( g al) 加速度応答スペクトル ( g al) 等価減衰定数 h eq =5% 調査対象とした免震橋の固有周期.8~1.8 sec Ⅰ 種地盤固有周期 (sec) 等価減衰定数 h eq =5% 調査対象とした免震橋の固有周期.8~1.8 sec Ⅲ 種地盤固有周期 (sec) 加速度応答スペクトル ( タイプ Ⅰ タイプ Ⅱ) 加速度応答スペクトル ( g al) と免震橋の固有周期等価減衰定数 h eq =5% 調査対象とした免震橋の固有周期.8~1.8 sec Ⅱ 種地盤固有周期 (sec) タイプ Ⅰ 地震動タイプ Ⅱ 地震動

31 支承数 : 等価減衰定数 (%) 等価減衰定数..4.8 減衰定数.12 4 γ=175% 3 1σ 平均 4.8% 標準偏差 1.1% 平均 2 免震支承の等価減衰定数 σ 3σ 3σ 2σ 1σ 平均 γ=1% 平均 5.2% 標準偏差 1.3% 減衰定数道路橋支承便覧 (H16.4), 図 - 参 6.2 NBG1 G1, 6 6mm, 19mm 5 層, 18 体

32 2. 23 年十勝沖 HKD98 大樹,HKD84 阿寒 211 年東北地方太平洋沖 MYG4 築館, TCG14 茂木,MYGH1 山元,TCH6 小川, IBR2 高萩年兵庫県南部神戸海洋気象台 24 年新潟県中越 NIG19 小千谷 28 年岩手宮城内陸 IWTH25 一関西, AKTH4 東成瀬 211 年ニュージーランドクライストチャーチ HVSC,CMHS SA(heq=18 %,T) SA(heq= 5 %,T) 調査対象とした免震橋の固有周期.8~1.6 sec 固有周期 (sec) SA(heq=18 %,T) SA(heq= 5 %,T) 調査対象とした免震橋の固有周期.8~1.8 sec 固有周期 (sec) タイプ Ⅰ 地震動タイプ Ⅱ 地震動 Ⅰ 種地盤上で観測された強震記録の加速度応答スペクトルに等価減衰定数が与える影響

33 2. 23 年十勝沖 HKD86 直別,HKD92 池田, KSRH9 白糠南,KSRH2 阿寒南,HKD77 釧路 21 年チリマウレ CCSP,SJCH 211 年東北地方太平洋沖 TCGH16 芳賀, IBR3 日立,IBR13 鉾田,MYG13 仙台, MYG1 石巻年ノースリッジ Sylmar 1995 年兵庫県南部葺合, 鷹取 1999 年台湾集集 TCU52 24 年新潟県中越気象庁川口町 27 年新潟県中越沖 NIG18 柏崎 211 年ニュージーランドクライストチャーチ PRPC,CBGS SA(heq=18 %,T) SA(heq= 5 %,T) 調査対象とした免震橋の固有周期.8~1.6 sec 固有周期 (sec) SA(heq=18 %,T) SA(heq= 5 %,T) 調査対象とした免震橋の固有周期.8~1.8 sec 固有周期 (sec) タイプ Ⅰ 地震動タイプ Ⅱ 地震動 Ⅱ 種地盤上で観測された強震記録の加速度応答スペクトルに等価減衰定数が与える影響

34 2. 23 年十勝沖 TKCH7 豊頃,IBUH3 厚真, HKD91 浦幌,HKD66 標津 211 年東北地方太平洋沖 MYG17 角田, 気象庁 ( 大崎市, 涌谷町, 登米市, 松島町, 郡山市 ) 年兵庫県南部東神戸大橋, ポートアイランド 1999 年台湾集集 TCU 年ニュージーランドクライストチャーチ REHS,CCCC,CHHC SA(heq=18 %,T) SA(heq= 5 %,T) 調査対象とした免震橋の固有周期.8~1.6 sec 固有周期 (sec) SA(heq=18 %,T) SA(heq= 5 %,T) 調査対象とした免震橋の固有周期.8~1.8 sec 固有周期 (sec) タイプ Ⅰ 地震動タイプ Ⅱ 地震動 Ⅲ 種地盤上で観測された強震記録の加速度応答スペクトルに等価減衰定数が与える影響

35 東北地方太平洋沖地震 : 栗原中央大橋 MYG 5 栗原中央中央大橋 MYG 4 MYGH5 MYG 6 MYGH6 5km 栗原中央大橋 ( 種地盤 ) 防災科学技術研究所観測地点 K-NET 観測地点 KiK-net 観測地点 NYG 4 築館 (Ⅰ) MYGH5 小野田 (Ⅰ) MYG 5 鳴子 (Ⅰ) MYGH6 田尻 (Ⅰ) MYG6 古川 (Ⅱ) ( ) 内は, 道路橋示方書における地盤種別

36 東北地方太平洋沖地震神崎大橋

37 東北地方太平洋沖地震神崎大橋側道橋

38 ご静聴ありがとうございました

分野毎の検討における体制・検討フロー（案）

分野毎の検討における体制・検討フロー（案）資料 2 熊本地震による道路構造物の被災等を踏まえた対応 Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism 1 熊本地震による道路構造物の被災等を踏まえた対応課題論点 6/24 技術小委員会今回の技術小委員会での調査検討事項兵庫県南部地震より前の基準を適用した橋梁における耐震補強等の効果の検証緊急輸送道路等の重要な橋について被災後速やかに機能を回復できるよう耐震補強を加速化