橋梁の許容荷重評価 Dan Walsh
プレゼンテーション 橋梁概要と崩壊 崩壊時の橋梁上の工事状況 ガセットプレート不適切性 有限要素解析 設計と検証手順 橋梁許容荷重評価と許容荷重解析 橋梁点検 ガセットプレート点検
概要 橋梁荷重評価における専門用語 I-35W橋梁の荷重評価の概要 荷重評価プログラム 荷重評価に適用される要領 荷重評価実施時に各州で使用されるAASHTO要領 ガセットプレートを考慮しない ガセットプレートの評価方法は規定せず
荷重評価の定義 橋梁の安全な荷重耐力 橋梁利用時の安全性の維持 掲示され,判断を許容 4
荷重評価の目的 州交通局で利用 法的荷重より大きな荷重が橋梁上を通過できるかどうかを決定 州間連絡高速道路の法定重量制限は40トン 荷重により他経路への迂回判断
荷重評価を行う条件 通行荷重能力に影響する著しい変化が生じた時 死荷重が増加するような修繕や機能回復を行う場合 点検で,橋梁安全性が懸念されるような劣化が発見された時
荷重評価の項目 明細-設計応力レベル 管理-最大活荷重による応力 法的荷重に比較して表現 橋梁部材を支配する最小許容荷重の評価 支配的部材は,その後の荷重評価の根拠となる
荷重評価手法 荷重評価は,1970年版のAASHOマニュアルから記載 許容応力度法-1970年版 荷重係数設計法-1978年版 評価項目の一覧表と管理上の応力レベルを記載 許容応力度法-1970年版 荷重係数設計法-1978年版 荷重抵抗係数設計法 – 2003年版
2008年版AASHTOマニュアル ガセットプレートを考慮せず ガセットプレート評価方法に関する規定は無し 新橋での荷重評価は不要
1967年のS&P社における評価 1970年版AASHOマニュアル(第一版)以前である1967年に供用開始 建設計画書 各々の部材耐力 ガセットプレート耐力の情報は無し
1979年ミネソタ州交通局の荷重評価 最初の許容荷重評価は,供用開始12年後の1979年に実施 増加死荷重を評価 コンクリート厚の2インチ増加分 1ページの概要報告書のみ発見 ガセットプレート耐力については言及せず
1995年のミネソタ州交通局の荷重評価 1995年に第2回目の許容荷重評価を実施 BARS荷重評価プログラムに準拠 橋梁の主要な3断面に対して適用 BARSプログラムは,連結部を解析する機能は無し BARSプログラムは,ガセットプレート強度については考慮されていなかった。
1995年のミネソタ交通省の荷重評価 第4径間が 支配的な部材
1997年のミネソタ交通省の荷重評価 1997年に第3回荷重評価を実施 BARS荷重評価プログラムに準拠 新中央分離帯防護柵と外側高欄 BARSプログラムは,ガセットプレート強度については考慮せず
1997年のミネソタ交通省の荷重評価 第4径間が 支配的な部材 15
I-35W橋梁の荷重評価 ガセットプレートがミネソタ州交通省の荷重評価に含まれていたならば, 設計が不適切なガセットプレートが判明した可能性がある 設計が不適切なガセットプレートが支配的な部材であることを確定できた可能性がある ミネソタ交通省は,支配的な部材は南側取り付け部の径間であると判断していた
ガセットプレートへの対応 ガセットプレートは,それが連結する部材より強度が高いのが当然である。 14州の交通省の調査結果 15の異なる荷重評価プログラムを使用 どのプログラムも,ガセットプレート強度は考慮していない 橋梁管理者には,当初設計を確認する機会がない
新橋における荷重評価 2007年にミネソタ州交通局は,新橋の荷重評価に対する方針を導入した AASHTO要領:橋梁の荷重評価は,重要な変更があった場合のみ 許容荷重評価を行うことで,設計エラーが発見される可能性がある 橋梁管理者に対し,橋梁の供用開始前に,橋梁の許容荷重を確認するよう指導すべきである
AASHTOマニュアルを補うために,特定措置を実施 連邦道路管理局(FHWA)の技術的勧告 安全勧告H-08-1として公示 AASHTOマニュアルを補うために,特定措置を実施 新橋-「当初荷重評価の一部としてガセットプレート耐力を照査する」 既設橋-「橋梁使用状況を変更する場合にガセットプレート耐力を照査する」 事前荷重評価の審査
FHWA-AASHTOの共同研究 2008年5月提案 ガセットプレートの適切な設計および評価手法の開発 24カ月で完了予定 新橋および既設橋の安全性確保に寄与する予定
関連事項 連邦道路管理局(FHWA)の技術的勧告の第2項の長期的実施 勧告事項を,AASHTOマニュアルに含み,要領を更新
まとめ AASHTO荷重評価マニュアルは,ガセットプレートを考慮していない 新橋における当初の荷重評価の実施義務がなかった 設計欠陥を見つける重要な機会 22