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 サポートトピックス・FEM / Engineer's Studio®
H29道示とH24道示との動的照査比較 保守・サポートサービス関連情報

レベル2地震動に対する時刻歴応答解析の応答値をH29道示とH24道示とで照査及び比較した事例を紹介します。
対象とする橋梁は、『日本道路協会 道路橋の耐震設計に関する資料 平成9年3月』を参考にした5径間連続鋼I桁橋です。

画像をクリックすると大きな画像が表示されます。

解析モデルは上図のように全体系とし、P2橋脚に着目して照査結果を整理すると次のとおりです。ばね要素照査は支承の照査を意味します。


H24道示の場合
H29道示の場合
塑性率照査
μ μa 安全率
波形1 5.690 2.388 2.383
波形2 5.733 2.388 2.401
波形3 5.112 2.388 2.141
平均値 2.308

曲率照査
φ(1/m) φa(1/m) 安全率
波形1 3.98E-02 1.46E-02 2.721
波形2 4.01E-02 1.46E-02 2.739
波形3 3.56E-02 1.46E-02 2.432
平均値 2.631

せん断耐力照査
S(kN) Ps(kN) 安全率
波形1 5,992 7,845 0.764
波形2 6,099 7,845 0.777
波形3 6,072 7,845 0.774
平均値 0.772

残留変位照査
δR(mm) δRa(mm) 安全率
波形1 183 125 1.462
波形2 184 125 1.476
波形3 160 125 1.282
平均値 1.407

ばね要素照査
δ(mm) δa(mm) 安全率
波形1 298 240 1.244
波形2 270 240 1.124
波形3 319 240 1.331
平均値 1.233
  変位照査
δres(mm) δlimit(mm) 安全率
波形1 412 156 2.641
波形2 385 156 2.472
波形3 328 156 2.104
平均値 2.406

曲率照査
φ(1/m) φa(1/m) 安全率
波形1 4.45E-02 1.76E-02 2.529
波形2 4.15E-02 1.76E-02 2.362
波形3 3.51E-02 1.76E-02 1.997
平均値 2.296

せん断耐力照査
S(kN) Ps(kN) 安全率
波形1 5,857 8,235 0.711
波形2 6,287 8,235 0.763
波形3 5,978 8,235 0.726
平均値 0.733

残留変位照査
δR(mm) δRa(mm) 安全率
波形1 209 125 1.672
波形2 193 125 1.546
波形3 159 125 1.271
平均値 1.496

ばね要素照査
δ(mm) δa(mm) 安全率
波形1 307 240 1.279
波形2 282 240 1.177
波形3 321 240 1.336
平均値 1.264

安全率の比較(3波形平均)
[1] H24 [2] H29 [2] / [1]
塑性率照査/変位照査 2.308 2.406 104%
曲率照査 2.631 2.296 87%
せん断耐力照査 0.772 0.733 95%
残留変位照査 1.407 1.496 106%
ばね要素照査 1.233 1.264 103%

考察

H29道示モデルでは、死荷重と質量がともに1.05倍されています。この結果、柱基部に発生する死荷重時軸力やモデル全体の質量が5%大きくなります。その結果、M-φ特性やRayleigh減衰のαとβに相違が生じ、曲率照査を除いて約±5%程度の差が発生しています。

曲率照査はH24道示が安全係数1.2を考慮しているのに対し、H29道示では安全係数を考慮しないため、5%以上の差が開いています。

H29道示の照査がH24道示よりも厳しくなるかどうかについては、照査項目によって傾向が異なるので一概には言えません。本事例と異なる構造形式の場合は別の傾向となる可能性があります。本事例はあくまでも参考程度としてください。



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