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UC−win/FRAME(3D)解析事例  RC橋脚の補強

参考資料:日本道路協会「既設道路橋の耐震補強に関する資料」(平成9年8月)の対応

1.既設橋脚:

損傷断面の判定によって、段落し部で損傷が先行すると判定される。なお、段落し位置は鉄筋を定着した位置から鉄筋の重ね継手長(道示W4.4.2)に相当する長さだけ下げた位置とする。同様に、橋脚を全てファイバー要素でモデル化して、橋軸直角方向に強制変位による単調最荷を行った結果でも、段落し位置が終局に達することにより橋脚が終局を迎えることが確認できた。以降終局とは、コアコンクリート最外縁(鋼板補強の場合はコンクリート最外縁)において、圧縮ひずみがコンクリートの終局ひずみに達した時とする。



2.曲げ耐力制御式鋼板巻立て補強:

補強後の有効な軸方向鉄筋としては、次のようにした。
段落し断面:既設橋脚の軸方向鉄筋と鋼板
基部断面 :既設橋脚の軸方向鉄筋とアンカー鉄筋(鋼板は重量のみを考慮)
さらに、鋼板およびH型鋼を横拘束筋として考慮した。損傷断面の判定によって、躯体基部で損傷が先行すると判定される。同様に、橋脚を全てファイバー要素でモデル化して、橋軸直角方向に強制変位による単調最荷を行った結果でも、躯体基部が終局に達することにより橋脚が終局を迎え、段落し部が補強されたことが確認できた。



3.鉄筋コンクリート巻立て補強:

橋脚全高に対し、鉄筋コンクリートの巻立て厚さを20cmとし、軸方向鉄筋としてD32(SD295)を12.5cm間隔で配置し、全てをフーチングに定着させた。橋脚を全てファイバー要素でモデル化して、橋軸直角方向に強制変位による単調最荷を行った結果でも、躯体基部が終局に達することにより橋脚が終局を迎え、段落し部が補強されたことが確認できた。



[補強工法による地震時保有水平耐力/水平荷重−水平変位関係の比較]

図中に示す、太い曲線はファイバー要素を用いた解析結果である。何れの補強工法を用いても、耐力ならびに変形性能が向上することを確認できる。特に、鉄筋コンクリート巻立て補強は主鉄筋増強による耐力の上昇が著しく、曲げ耐力制御式鋼板巻立て補強はコンクリートの終局ひずみ向上による変形性能の向上が著しい。


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