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MIDAS/CivilMIDAS/Civilを使用したを使用した
複合ラーメン橋のFEM解析事例複合ラーメン橋のFEM解析事例
2006.102006.10//1212MIDAS/CivilMIDAS/Civil 解析ソリューションセミナー解析ソリューションセミナー
事例紹介事例紹介
(株)横河ブリッジ(株)横河ブリッジ 技術本部技術本部 技術研究所技術研究所亀川亀川 博文博文
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<利点>
① 耐震性の向上(脚基部の曲げモーメント・水平変位の低減)
②剛性が高まり長支間化・コスト減(活荷重たわみの減少)
③ 支承が不要・維持管理上も有利(経済性の向上)
④張出し架設工法の適用(ベントの削減、山岳橋梁への適用)
複合ラーメン橋の特徴
<構造>鋼桁とRC橋脚を剛結し、一体化した構造
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写真-1 鋼・コンクリート複合ラーメン橋(伊予高架橋)(JH四国:2000)
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写真-2 2主I桁の複合ラーメン橋(今別府川橋)(JH九州:2001)
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写真-3 パーシャル箱桁の複合ラーメン橋(下浜鮎川橋)(JH東北:2002)
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写真-4 2箱桁の複合ラーメン橋(横浜緑IC)(JH神奈川:1997)
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写真-5 ラチストラス複合ラーメン橋(宮川橋)(JH松坂:2005)
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写真-6 伊予高架橋 剛結部構造
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写真-7 I桁形式定着の1例(今別府川橋の剛結部)
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複合ラーメン橋の今後の課題複合ラーメン橋の今後の課題
RC橋脚と鋼桁の接合構造の簡略化RC橋脚と鋼桁の接合構造の簡略化
=>非常に煩雑な構造となっている。=>非常に煩雑な構造となっている。
=>施工に手間がかかっている。=>施工に手間がかかっている。
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開発中の構造開発中の構造CFT方杖付き複合ラーメン橋CFT方杖付き複合ラーメン橋
CFT方杖部材
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MIDAS/Civil MIDAS/Civil 解析モデル解析モデル
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MIDAS/Civil MIDAS/Civil 断面設定断面設定
鋼桁鋼桁 橋脚橋脚 方杖部材方杖部材
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CFT方杖部材の効果CFT方杖部材の効果一 般 的 な 複 合 ラ ー メ ン 橋 C F T 方 杖 部 材 を 用 い た 複 合 ラ ー メ ン 橋
(kN・m)
-100000-90000-80000-70000-60000-50000-40000-30000-20000-10000
01000020000300004000050000
(kN・m)
-100000-90000-80000-70000-60000-50000-40000-30000-20000-10000
01000020000300004000050000
最小曲げモーメント線
最大曲げモーメント線
桁 長 331000
支間長 90000支間長 75000500
A1
支間長 75000 500支間長 90000
P1 P2 P3 A2
2950
4500
曲げモーメントM=-80000kN・m
曲げモーメントM=-40000kN・m
最大曲げモーメント線
最小曲げモーメント線
桁 長 331000
支間長 90000支間長 75000500 支間長 75000 500支間長 90000
CFT方杖部材
812.8φx12.7(STK490)
+コンクリート(σck=40N/mm2)
P1 P2 P3 A2A1
2950
一般的な複合ラーメン橋
(a)
CFT方杖部材を用いた
複合ラーメン橋(b)
比率(b)/(a)
製作重量(ton)
1,180 989 0.84
工場製作費(千円)
477,065 386,702 0.81
表-1 上部工製作重量と工場製作費の比較
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MIDAS/Civil MIDAS/Civil FE入り骨組解析FE入り骨組解析骨組解析モデル骨組解析モデル
FE入り骨組解析モデルFE入り骨組解析モデル
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FE部拡大FE部拡大
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剛体連結の状況剛体連結の状況
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FE入り骨組解析モデルの検証FE入り骨組解析モデルの検証地 震 時 桁 の 曲 げ モ ー メ ン ト
- 8 0 0 0 0
- 6 0 0 0 0
- 4 0 0 0 0
- 2 0 0 0 0
0
2 0 0 0 0
4 0 0 0 0
6 0 0 0 0
8 0 0 0 0
0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0
曲げ
モー
メン
ト[k
Nm
]
T 2 1 1 m a x
T 2 1 1 m i n
T 2 1 2 m a x
T 2 1 2 m i n
T 2 1 3 m a x
T 2 1 3 m i n
地 震 時 桁 の 曲 げ モ ー メ ン ト
- 8 0 0 0 0
- 6 0 0 0 0
- 4 0 0 0 0
- 2 0 0 0 0
0
2 0 0 0 0
4 0 0 0 0
6 0 0 0 0
8 0 0 0 0
0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0
曲げ
モー
メン
ト[k
Nm
]
T 2 1 1 m a x
T 2 1 1 m i n
T 2 1 2 m a x
T 2 1 2 m i n
T 2 1 3 m a x
T 2 1 3 m i n
骨組解析モデル骨組解析モデル
FE入り骨組解析モデルFE入り骨組解析モデル
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動的解析変位アニメーション動的解析変位アニメーション
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DD++Eq(橋軸方向加振)Eq(橋軸方向加振)
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Eq(橋軸直角方向加振)Eq(橋軸直角方向加振)
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MIDAS/Civil MIDAS/Civil FE入り骨組解析FE入り骨組解析
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剛体連結の状況剛体連結の状況
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DD++Eq(橋軸方向加振)Eq(橋軸方向加振)
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DD++Eq(橋軸方向加振)Eq(橋軸方向加振)
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Eq(橋軸直角方向加振)Eq(橋軸直角方向加振)
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Eq(橋軸直角方向加振)Eq(橋軸直角方向加振)