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車両走行振動解析による劣化予測

対象、用途、評価内容など

鉄道高架橋や道路橋梁の長寿命化・維持管理対策の一環として、疲労劣化の検討を解析シミュレーションにより行います。 本解析では、疲労に影響を及ぼすと考えられる橋梁全体でのマクロ的な応力伝達(力の出入り)を評価することが可能です。
また、走行振動シミュレーションは、交通振動対策や騒音対策にも有用な手法です。

橋梁の疲労損傷の推定

交通振動シミュレーター「DALIA」によって、様々な条件で車両が通過したときの橋梁全体でのマクロ的な力の流れを評価します。これらにより、疲労が進行しやすい箇所(力の出入りが多くなる場所)を相対的に割り出し、その危険の度合いを赤い球の大きさで表現します。

鋼製ローゼアーチ橋の疲労箇所の割り出し例

疲労損傷箇所の推定結果より、以下のような多くの知見を得ることが可能です。また、複雑な構造特性を有する橋梁ほど効果的です。

  • 現実(Real)と解析(Virtual)の対比/同定
    • 実際の疲労状況との比較→想定どおりか?
  • 要因の検証
    • なぜこの部位に疲労が蓄積するのか?
  • 点検の効率化と精度向上
    • 疲労が蓄積しやすい箇所を重点的に点検
  • 対策方法の検討
    • 様々な対策案についてシミュレーションを行い、相対的に比較検討することが可能。
    • 最適な対策方法を選定するための1つの評価指標となる。
  • 疲労寿命予測への展開

適用事例

  • 長寿命化修繕計画における橋梁の疲労劣化予測
  • 車両走行による交通振動評価・低周波騒音評価
  • 鉄道や天井クレーン等の移動体による構造物、設備の疲労劣化予測

関連ソフトウェア

  • 活荷重と構造物の動的相互作用解析プログラム「DALIA

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