大规模地震桥梁耐震性

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1、土木研究センター「地震に強い道路橋設計講習会」大規模地震による橋梁の耐震性平成１９年３月東京工業大学大学院土木工学専攻川島一彦今日、お話しする内容ò兵庫県南部地震以降、抜本的に変わってきた耐震設計の考え方ò設計外力設定の常道に反する設計地震力の設定ò橋梁技術者や耐震設計の専門家が当然と考えている耐震レベルと、国民の見方に乖離はないか？ò動的解析を使いこなしていくための技術と経験の蓄積が重要òまとめ兵庫県南部地震以降、抜本的に変わってきた耐震設計の考え方東京湾横断道路で初めて導入されたL２地震動昭和５７年òＬ２地震動は兵庫県南部地震以降、土木学会の提言で始めて導入されたと誤

2、解している技術者多いが、これは間違い。ò東京湾横断道路（東京湾アクアライン）の耐震設計に初めてＬ１，Ｌ２という考え方が導入された。Ｌ１，Ｌ２に対するエピローグò荒川直士土木研究所振動研究室長（当時）が、レベル１（Ｌ１），レベル２（Ｌ２）地震動と呼ぶことを提案ò発端は、沈埋トンネルの可撓性継ぎ手の耐震性。次の関東地震が起こった際に、どの程度、可撓性継ぎ手から漏水が許せるか？ò底面では４気圧にも達する。可撓性継ぎ手から水が噴き出したら、非常用ポンプでくみ出すことなど不可能。òとすると、可撓性継ぎ手からの水の浸入は許容できない。òたわいない議論からのスタート。しかし、震度法によ

3、る思考停止状態から脱するためには大きな意義があった。東京湾横断道路で初めて導入されたL２地震動昭和５７年ò構造物の設計上の耐用年数内に１～２回生じることが期待される程度の地震動に対しては、構造物が本質的な機能を失うような損傷を受けてはならない。ò当該地点にまれに発生するような大地震に対しては、構造部材に相当な損傷が生じることは受認するが、人命に係わるような構造物の崩壊は防止しなければならない。荒川、川島：解析用入力地震動の設定法、土木研究所資料、第2120号、昭和５９年３月Ｌ２に対する性能目標当該部材が破壊し影響範囲が局所的影響範囲が局所的影響が広範囲に影響が広範囲にた場

4、合の影響であり、全体系のであり、全体系の及ぶか、もしくは及ぶか、もしくは補修・補強の補修・補強の安定性は確保でき安定性は確保でき全体系の安定性全体系の安定性取り替えの難易取り替えの難易るるが減少するが減少する比較的容易、も比較的容易、も破壊してもよい。破壊してもよい。損傷は許すが、破損傷は許すが、破しくは取り替えがしくは取り替えが壊は防止する。壊は防止する。容易な構造容易な構造困難困難損傷は許すが、破損傷は許すが、破軽微な被害に限軽微な被害に限壊は防止する。壊は防止する。る。る。荒川、川島：解析用入力地震動の設定法、土木研究所資料、第2120号、昭和５９年３月東京湾周辺の

5、確率応答スペクトルの解析東京湾横断道路の設計地震動土木構造物で最初のＬ２地震動の導入昭和５７年再現期間475年この当時の基盤地震動斬新な提案であったが、東京湾アクアラインでは、Ｌ２地震動を有効に生かすことはなかなか困難であったò昭和57年当時には、橋脚のじん性の評価法もなかった。òまして、シールドトンネルや人工島に至っては、・・・・ò結果的には、震度法で耐震設計しただけとさして変わらずò現在の目で、Ｌ２地震動に対する東京湾アクアラインの耐震性の検証が必要。三セクで作られたため、耐震性に責任を負っている機関さえ無くなってしまった。Ｌ２の実用化に道を開いた免震設計ò昭和63年

6、(1988）道路橋の免震設計法ガイドライン（案）（（財）国土開発技術研究センター）および道路橋の免震設計法マニュアル（案）（建設省土木研究所と民間47社の共同研究）ò免震設計ではＬ２地震動が不可欠òようやく、橋脚の耐力、変形性能に関する技術も追いついてきた。ò我が国で得られた394成分の強震記録に基づく加速度応答スペクトルから、Ｌ２地震動（現在のタイプⅠ地震動）が開発され、使用され始めた。初めてガイドライン（案）の形でＬ２地震動が取り入れられた道路橋の免震設計法ガイドライン（案）（財）国土開発技術研究センター昭和６３年SC=cZ⋅cI⋅cD⋅SC0）15m/s105硬質地

7、盤中程度軟質地盤001234加速度応答スペクトル（固有周期(s)国レベルの基準としては、平成２年道路橋示方書に初めて導入された地震時保有耐力法SC=cZ⋅cI⋅cD⋅SC0）15m/s10硬質地盤5中程度軟質地盤001234加速度応答スペクトル（固有周期(s)土木構造物の耐震設計のターニングポイントとなった平成２年道路橋示方書ò従来の震度法と応答を考慮した修正震度法をひとまとめにして、新たに震度法として再編òＲＣ橋脚を対象に、地震時保有推定耐力の照査法を導入ò静的フレーム法（連続橋の慣性力の配分法）を導入ò設計スペクトルに周波