Office of Highway Safety 橋梁の許容荷重評価 Dan Walsh プレゼンテーション 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 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 Board Meeting HWY07MH024 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 Board Meeting HWY07MH024 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 Board Meeting HWY07MH024 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 Board Meeting HWY07MH024 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 Board Meeting HWY07MH024 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 Board Meeting HWY07MH024 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 – 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 Board Meeting HWY07MH024 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 • S&P社が許容荷重評価を行ったという 書類は見つからなかった。 • 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 Board Meeting HWY07MH024 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 Board Meeting HWY07MH024 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。 Board Meeting HWY07MH024 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 Board Meeting HWY07MH024 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 Board Meeting HWY07MH024 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 Board Meeting HWY07MH024 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 Board Meeting HWY07MH024 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 Board Meeting HWY07MH024 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 Board Meeting HWY07MH024 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 Board Meeting HWY07MH024 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 Board Meeting HWY07MH024 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 • 国家橋梁点検標準には，橋梁の状態評価 対するAASHTOマニュアルを取り入れる • AASHTOの2008年版要領によって橋梁評 価法を改訂 Board Meeting HWY07MH024 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 Board Meeting HWY07MH024 Board Meeting HWY07MH024
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