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

＜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

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）

写真－２ ２主Ｉ桁の複合ラーメン橋（今別府川橋）（ＪＨ九州：2001）

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）

写真－４ ２箱桁の複合ラーメン橋（横浜緑ＩＣ）（ＪＨ神奈川：1997）

写真－５ ラチストラス複合ラーメン橋(宮川橋)（ＪＨ松坂：2005）

写真－６ 伊予高架橋 剛結部構造

写真－７ Ｉ桁形式定着の１例(今別府川橋の剛結部)

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。

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

MIDAS/Civil MIDAS/Civil 解析モデル解析モデル

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

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

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

ＦＥ部拡大ＦＥ部拡大

剛体連結の状況剛体連結の状況

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

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

ＤＤ++Ｅｑ（橋軸方向加振）Ｅｑ（橋軸方向加振）

Ｅｑ（橋軸直角方向加振）Ｅｑ（橋軸直角方向加振）

MIDAS/Civil MIDAS/Civil ＦＥ入り骨組解析ＦＥ入り骨組解析

剛体連結の状況剛体連結の状況

ＤＤ++Ｅｑ（橋軸方向加振）Ｅｑ（橋軸方向加振）

ＤＤ++Ｅｑ（橋軸方向加振）Ｅｑ（橋軸方向加振）

Ｅｑ（橋軸直角方向加振）Ｅｑ（橋軸直角方向加振）

Ｅｑ（橋軸直角方向加振）Ｅｑ（橋軸直角方向加振）