大振幅振動する新幹線高架橋PRC桁の多点長期モニタリングとTMDによる振動制御
【研究分野】構造工学・地震工学・維持管理工学
【研究キーワード】
新幹線PRC桁 / 大振幅振動 / 制御 / MTMD / 最適化 / 非線形有限要素法 / 鉄道高架橋 / 連成解析モデル / TMD / 新幹線 / PRC桁 / 振動制御 / PRC（プレストレストRC）桁 / 振動計測 / 有限要素法 / PRC-車両連成解析モデル / 動的解析 / 新幹線高架橋 / 多点振動計測 / PRC桁-車両連成解析モデル / プレストレストコンクリート（PRC）桁 / 共振 / 振動モニタリング
【研究成果の概要】
国内のあるエリアの新幹線高架橋PRC（プレストレストRC）桁において車両通過時に設計時の想定を上回る大振幅振動が確認された．本研究ではこの大振幅振動メカニズムの解明および実橋梁のモニタリングによる構造特性の把握およびその振動制御対策について計測と解析を通して具体的に提案することを目的とした．既存の対策案では大規模で高コストの補強工事が必要であるため，今回安価かつコンパクトなTMDを使った振動制御技術を提案し，その最適な配置やパラメーターについて非線形有限要素法により数値解析的に示した．本研究結果をもとに安価で有効な振動制御手法を提案できた．
【研究の社会的意義】
日本が誇る高速鉄道である新幹線の安全性を確保するには，新幹線の車両本体のみならず，それを支えるインフラの状態を適切に保つ必要がある．鉄道インフラの中でも特に維持管理が重要となる橋梁の振動特性についてモニタリングを通して明らかにし，さらに安価で現実的な振動制御方法について提案できたことには意義があると考える．提案したマルチTMDを使った方法では，新幹線の桁下空間に大規模な剛性向上のための柱などを作ることなく，桁上に工場で製作した製品を設置するだけでよいことから，設置コストや時間などを大幅に短縮できると考える．
【研究代表者】
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【配分額】21,320千円 (直接経費: 16,400千円、間接経費: 4,920千円)