43 【土木 学会 論 文集 第384号/Vー7 1987年8月 】 宮 城 県 沖 地 震 に よ るRCラ ーメン高架橋被害の解析的研究 ANALYSIS OF DAMAGES INFLICTED ON REINFORCED CONCRETE VIADUCTS DURING THE MIYAGIKEN-OKI EARTHQUAKE 鈴 木 基 行*・ 武 山 泰**・ 菊 地 春 海***・尾 坂 芳 夫**** By Motoyuki SUZUKI, Yasushi TAKEYAMA, Harumi KIKUCHI and Yoshio OZAKA In the Miyagiken-oki Earthquake (1978) the mid-height beams in RC viaducts of the Tohoku Shinkansen were subjected to considerable damages. The purpose of this study was to investigate analytically and statistically the causes of occurrence of damages with different degrees in mid-height beams according to district or ground. Furthermore, the reliability theory was used to examine whether the current design method is rational against earthquake. As a result, the strong relation was observed between the degree of damages in mid-height beams and the beam yielding seismic coefficient (base shear coefficient). And the necessity of reexamination of the coefficients according to ground types in aseismic design was pointed out. Keywords: RC viaduct, earthu wake damage, elasto-plastic analysis, multivariate ana- lysis, aseismic design, reliability 1. ま えが き 宮 城 県 沖 地 震(1978年6月12日発 生)は, 当 時 建 設 中 の 東 北 新 幹 線RCラ ー メ ン高架橋 にかな りの被害 を 及 ぼ し た1). 高さが10mを越 え る 高 架 橋 で は柱 の 曲 げ モ ー メ ン トを軽 減 させ る た め線 路 方 向 お よび これ に 直 角 方向に中層 ばりを用いているが, 交番 した 曲 げお よび せ ん 断 の 作 用 に よ り線 路 直 角 方 向 の 中 層 ば り(中層横 ば り) に大 きなひびわれが生 じた も の で あ る2). 宮城県内の RCラ ー メ ン高 架 橋 は3～4径 間 を1ブ ロック と して 149ブロック建造 されてい たが, 中 層 横 ば りで の最 大 ひ びわれ幅 を被害指標値 と して, 被 害 ランクの分類をする と図-1の と お りで あ る. 中 層 横 ば りで の最 大 ひ び わ れ 幅 を被 害 指 標 値 と したの は, 中 層 横 ば りに ひ びわ れ が 発 生 した場合のみ他の部材 にもひびわれが発生 し, しか も その発生率は,中層横ばりでの被害発生率と比較的よく 対 応 して い た15)た め で あ る. ま た, この 最 大 ひびわれ幅 の分類 を も とに, 実 中 層 ば りの補修 の方法が決定 されて い る. 東 北新 幹 線RCラ ーメ ン高 架橋 は, ほ ぼ 同 一 の構 造 形 式 を有 し,振 動 特 性 の異 な る地 域 や地 盤 に建 造 され て お り, そ れ らが 同一 の地 震 に よ り程 度 の異 な る被 害 を受 け た こ と は, RC構 造 の合 理 的 設 計 法 を考 え る う え で注 目すべき点である.換言すれば,今回の被害データは現 行耐震構造設計 において部材 や構造物 の振 動 特 性, あ る いは地盤の振動特性等が合理的に考慮 されているか否か を検 討 す る た め の貴 重 な 資料 と な り得 る と考 え られ る. 以上の ような観点か ら, 本研 究 で は, ま ず実 験 により 求 め ら れ たRC部 材 の 荷 重-変位 関係 を も と に, 高 架 橋 の静的お よび動的弾塑性解析 を 行 っ た. さ らに 中層 ばり に生 じた ひ びわ れ 幅 を被 害 指 標 値 と し, これ と構 造 条 件, 地 盤 条件, 基 礎 条件 等 の説明要因との関係を統計論的手 法に よ り調 べ た. そ して, 高 架橋 の 中層 ば りに被 害 が集 中 し た原 因 お よび 地 域 や 地 盤 に よ り高 架橋 の被 害 に違 い が生 じた原 因 を解析的, 統計論的に検討 した. ま た, 構 図-1 中層 ば りの 被 害 ラ ン ク 頻 度 W: 中層梁ひび われ幅 似 降 の ヒストグラムでのパ ターンの意 味は この 図 と同 じで ある。 *正会員 工修 東北大学助手 工学部土木工学科 (〒980 仙台市荒巻字青葉) **正会員 工修 建設省土木研究所道路部交通環境研究室 ***正 会員 工修 国土庁地方振興局山村豪雪地帯振興課 **纏正 会員 工博 東北大学教授 工学部土木工学科