特許 6649069 耐震補強構造体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6649069

(24)【登録日】2020年1月20日

(45)【発行日】2020年2月19日

(54)【発明の名称】耐震補強構造体

(51)【国際特許分類】

   E01D 22/00 20060101AFI20200210BHJP

   E01D 19/02 20060101ALI20200210BHJP

【ＦＩ】

   E01D22/00 B

   E01D19/02

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-241734(P2015-241734)

(22)【出願日】2015年12月11日

(65)【公開番号】特開2017-106267(P2017-106267A)

(43)【公開日】2017年6月15日

【審査請求日】2018年12月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000221616

【氏名又は名称】東日本旅客鉄道株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】592145268

【氏名又は名称】ＪＲ東日本コンサルタンツ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001254

【氏名又は名称】特許業務法人光陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大郷 貴之

(72)【発明者】

【氏名】桑木野 耕介

(72)【発明者】

【氏名】野澤 伸一郎

(72)【発明者】

【氏名】伊東 典紀

(72)【発明者】

【氏名】石橋 忠良

【審査官】 苗村 康造

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−２９２６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１０８０３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１６１９７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／００７２３３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０１Ｄ １／００〜 ２４／００

Ｅ０４Ｇ ２３／００〜 ２３／０８

Ｅ０４Ｈ ９／００〜 ９／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定間隔を空けて立設された複数の柱と、各柱の上部を繋ぐように設けられた梁とからなるラーメン構造を有する構造物に設置されることで、前記構造物の耐震性を高める耐震補強構造体であって、
前記構造物の複数の柱のうち、何れかの隣り合う柱の下部を繋ぐように水平方向に設けられた第１鉄筋コンクリート部材と、
前記第１鉄筋コンクリート部材の上方に配されて前記隣り合う柱を繋ぐように水平方向に設けられた第２鉄筋コンクリート部材と、
前記第１鉄筋コンクリート部材の端部と前記第２鉄筋コンクリート部材の端部を繋ぎ、前記柱に沿って垂直方向に設けられた一対の第３鉄筋コンクリート部材と、を備え、
前記構造物の上部が下部に対し水平方向に変位するように揺れた際、前記一対の第３鉄筋コンクリート部材がそれぞれ隣接する前記柱と接触しないように、隙間が設けられており、
前記第１鉄筋コンクリート部材と前記第３鉄筋コンクリート部材の間と、前記第２鉄筋コンクリート部材と前記第３鉄筋コンクリート部材の間には、それぞれ打継ぎ目が形成されており、各鉄筋コンクリート部材はそれぞれが別体となって個別に挙動することが可能に構成されていることを特徴とする耐震補強構造体。

【請求項2】

前記打継ぎ目には、その打継ぎ目に塗布されたグリス剤が介在されていることを特徴とする請求項１に記載の耐震補強構造体。

【請求項3】

前記第１鉄筋コンクリート部材、前記第２鉄筋コンクリート部材、前記第３鉄筋コンクリート部材の内部の鉄筋には、表面に凹凸の無い鋼材が用いられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の耐震補強構造体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ラーメン構造を有する構造物を補強する耐震補強構造体に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、軌道や道路を支持する高架橋の耐震補強工事が各地で進められている。高架橋等、ラーメン構造を有する構造物（以下ラーメン構造物）を耐震補強する方法としては、柱の周囲を鋼板で囲み、柱と鋼板との隙間にモルタルを充填して固めることにより、柱の変形性能を高める鋼板巻き立て工法が知られている。
しかしながら、この工法によってラーメン構造物を耐震補強するには、原則、全ての柱に鋼板を取り付ける必要がある。そのため、橋桁の下に駅舎や商業施設などの建築物、或いは列車等の運行に必要な各種設備（以下支障物）が設けられ、柱が支障物に接している、或いは支障物の中を通っているといった場合には、工事の作業スペースを確保するため、これらの支障物の大部分ないしは全てを撤去しなければならず、コストの増加や工事の長期化の原因となっていた。また、撤去した支障物は、耐震補強後も同じ箇所に必要になることが多いため、支障物を復旧させるためのコストや時間も必要となる。

【0003】

そこで近時、伸縮可能に構成されたブレース型ダンパーを、ラーメン構造を構成する２本の隣り合う柱の下端部と両柱に跨る梁の中間部との間に山型に配置する、或いは、基礎、柱および梁によって形成される矩形状の開口の対角線に沿って配置することにより、揺れのエネルギーを棒状部材の伸縮により吸収するようにした耐震補強方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この方法によれば、鋼板よりも少ないブレースの設置数で、構造物に鋼板巻き立て工法と同程度の耐震性を持たせることができるので、橋桁の下の支障物を全く撤去することなく、或いは僅かに撤去するだけで必要な耐震補強を施すことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３−０６４６２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上述したブレースで耐震補強されたラーメン構造物は、揺れて僅かに変形する際、ラーメン構造物とブレースとの結合部、特に柱と基礎の結合部近傍にブレースからの応力を受けることになる。揺れが小さく、構造物が塑性変形しないうちにこのような力が作用してしまうと、基礎に力がかかり過ぎて基礎が損傷してしまう虞がある。そのため、ブレースで耐震補強する場合には、通常、ブレースからの応力によって基礎が損傷するのを防ぐため、基礎の剛性を高める補強を行う必要がある。
つまり、従来のブレースによる耐震補強方法は、支障物の撤去、復旧にかかるコストや時間を節約することができても、基礎の補強でコストや時間がかかってしまうので、結局、耐震補強工事全体としてのコストの増加や工事の長期化を抑えることは困難であった。

【0006】

本発明の目的は、施工コストを抑えてラーメン構造物の耐震性能を向上させることができる耐震補強構造体を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、この発明は、
所定間隔を空けて立設された複数の柱と、各柱の上部を繋ぐように設けられた梁とからなるラーメン構造を有する構造物に設置されることで、前記構造物の耐震性を高める耐震補強構造体であって、
前記構造物の複数の柱のうち、何れかの隣り合う柱の下部を繋ぐように水平方向に設けられた第１鉄筋コンクリート部材と、
前記第１鉄筋コンクリート部材の上方に配されて前記隣り合う柱を繋ぐように水平方向に設けられた第２鉄筋コンクリート部材と、
前記第１鉄筋コンクリート部材の端部と前記第２鉄筋コンクリート部材の端部を繋ぎ、前記柱に沿って垂直方向に設けられた一対の第３鉄筋コンクリート部材と、を備え、
前記構造物の上部が下部に対し水平方向に変位するように揺れた際、前記一対の第３鉄筋コンクリート部材がそれぞれ隣接する前記柱と接触しないように、その第３鉄筋コンクリート部材と前記柱との間に隙間が設けられており、
前記第１鉄筋コンクリート部材と前記第３鉄筋コンクリート部材の間と、前記第２鉄筋コンクリート部材と前記第３鉄筋コンクリート部材の間には、それぞれ打継ぎ目が形成されており、各鉄筋コンクリート部材はそれぞれが別体となって個別に挙動することが可能に構成されているようにした。

【0008】

この耐震補強構造体は、ラーメン構造物の柱に沿って垂直方向に設けられた第３鉄筋コンクリート部材がその柱と接触しないように隙間が設けられているので、地震動によってラーメン構造物の柱が剪断破壊され難くなっている。第３鉄筋コンクリート部材と柱との間に隙間がなく密接していると、見かけ上、柱が太くなって柱が相対的に短くなり、その剪断スパンが短くなって剪断破壊が生じ易くなるので好ましくない。
また、例えば各鉄筋コンクリート部材の鉄筋に丸鋼鉄筋が用いられていて、第３鉄筋コンクリート部材と柱との間に隙間が設けられていれば、耐震補強構造体がロッキングして地震動のエネルギーを吸収する場合に、第３鉄筋コンクリート部材と柱とが接触しロッキングを妨げることがないので、好適に揺れのエネルギーを吸収することができる。
そして、この耐震補強構造体は、鉄筋コンクリート部材からなる比較的簡易な構造を有しているとともに、ラーメン構造物の複数の柱のうち何れかの隣り合う柱間に少なくとも１基の耐震補強構造体を設置することで、ラーメン構造物全体の耐震補強を図ることが可能になっている。
また、耐震補強構造体の各鉄筋コンクリート部材間に打継ぎ目が形成されていれば、地震発生時に打継ぎ目が開くことで耐震補強構造体がロッキングし、揺れのエネルギーを吸収することができる。
つまり、この耐震補強構造体であれば、施工コストを抑えてラーメン構造物の耐震性能を向上させることができる。

【0009】

また、望ましくは、
前記打継ぎ目には、その打継ぎ目に塗布されたグリス剤を介在させるようにする。
耐震補強構造体の各鉄筋コンクリート部材間の打継ぎ目にグリス剤を介在させることで、各鉄筋コンクリート部材がくっついてしまうことなく、各鉄筋コンクリート部材が個別に挙動しやすくなる。これは各鉄筋コンクリート部材の鉄筋として、例えば丸鋼鉄筋が用いられているときに顕著になる。
つまり、打継ぎ目にグリス剤を介在させることによって、各鉄筋コンクリート部材間の打継ぎ目が開きやすくなり、地震発生時に耐震補強構造体がロッキングし易くなるので、揺れのエネルギーを吸収することができる。

【0010】

また、望ましくは、
前記第１鉄筋コンクリート部材、前記第２鉄筋コンクリート部材、前記第３鉄筋コンクリート部材の内部の鉄筋には、表面に凹凸の無い鋼材を用いるようにする。
耐震補強構造体の各鉄筋コンクリート部材の鉄筋として、表面に凹凸の無い丸鋼鉄筋のような鋼材を用いれば、コンクリートと鉄筋とが剥がれ易く、その付着が切れ易くなり、耐震補強構造体が塑性変形しやすくなるので、ラーメン構造を有する構造物が塑性変形し始めた場合には、耐震補強構造体が塑性変形することで揺れのエネルギーを吸収することができる。
コンクリートと鉄筋との付着が切れ易ければ、耐震補強構造体は好適にロッキングし、揺れのエネルギーを吸収することができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、施工コストを抑えてラーメン構造物の耐震性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態の耐震補強構造体を示す側面図（ａ）と、図１（ａ）のｂ−ｂ線で断面視した平面図（ｂ）である。

【図2】耐震補強構造体の配設パターンの一例を示す説明図である。

【図3】耐震補強構造体の配設パターンの一例を示す説明図である。

【図4】静的正負交番載荷試験に用いた耐震補強構造体の試験体の説明図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）である。

【図5】耐震補強構造体の試験体に対する静的正負交番載荷試験の結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して、本発明に係る耐震補強構造体の実施形態について詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

【0015】

まず、本実施形態の耐震補強構造体５０が設置される構造物の概略構成について高架橋を例に説明する。図１（ａ）（ｂ）には、ラーメン構造物である高架橋１００が示されている。
本実施形態での高架橋１００は、例えば複数の高架橋ブロック１００ａ（以下ブロック１００ａ）を橋軸方向に並べて、その間に桁１００ｂを設置して繋ぎ合わせて構築されている。
各ブロック１００ａは、地中に設けられた複数の基礎１０と、各基礎１０の上に設けられた柱２０と、複数の柱２０の上に設けられた梁３０等を備えて構成されている。

【0016】

基礎１０は、地中に打ち込まれた複数の杭１０１と、複数の杭１０１の上に設けられたフーチング１０２とからなる。
柱２０は、各フーチング１０２の上にそれぞれ立設されている。複数の柱２０は１つのブロック１００ａに対し、高架橋１００の橋軸方向にｘ（ｘ≧２）本、橋軸直角方向にｙ（ｙ≧２）本が並ぶ行列状に配列されている。図１では４×４＝１６本の柱２０が１ブロックにある場合を例示した。
梁３０は、複数の柱２０の上に、各柱２０の上部を繋ぐように格子状に設けられている。
この高架橋１００における何れかの隣り合う柱２０の間に耐震補強構造体５０が設置されている。

【0017】

耐震補強構造体５０は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、高架橋１００を構成する複数の柱２０のうち、何れかの隣り合う柱２０の下部を繋ぐように水平方向に設けられた第１鉄筋コンクリート部材５１と、第１鉄筋コンクリート部材５１の上方に配されて隣り合う柱２０を繋ぐように水平方向に設けられた第２鉄筋コンクリート部材５２と、第１鉄筋コンクリート部材５１の端部と第２鉄筋コンクリート部材５２の端部を繋ぎ、柱２０に沿って垂直方向に設けられた一対の第３鉄筋コンクリート部材５３と、を備えている。
第１鉄筋コンクリート部材５１と第２鉄筋コンクリート部材５２の両端は、それぞれアンカー５４によって柱２０に接続されている。
また、第３鉄筋コンクリート部材５３と柱２０の間には隙間５５が設けられている。この隙間５５は、ラーメン構造を有する高架橋１００の上部が下部に対し水平方向に変位するように揺れた際、第３鉄筋コンクリート部材５３と柱２０とが接触しないように設けられている。なお、本実施形態では隙間５５の幅は２０ｍｍに設計した。

【0018】

また、第１鉄筋コンクリート部材５１と第３鉄筋コンクリート部材５３の間と、第２鉄筋コンクリート部材５２と第３鉄筋コンクリート部材５３の間には、それぞれ打継ぎ目５６が形成されている。
打継ぎ目５６は、先打ちコンクリートと後打ちコンクリートの接合部位に形成されるコンクリート接合部の一態様である。
具体的に、型枠などを用いて先打ちコンクリートを打設し、その先打ちコンクリートを硬化させて第１鉄筋コンクリート部材５１を形成する。次いで、第３鉄筋コンクリート部材５３用の型枠を組み、その型枠内に後打ちコンクリートを打設し、その後打ちコンクリートを硬化させて第３鉄筋コンクリート部材５３を形成することで、第１鉄筋コンクリート部材５１と第３鉄筋コンクリート部材５３の間に打継ぎ目５６を形成することができる。
同様に、その第３鉄筋コンクリート部材５３を形成した後、第２鉄筋コンクリート部材５２用の型枠を組み、その型枠内に後打ちコンクリートを打設し、その後打ちコンクリートを硬化させて第２鉄筋コンクリート部材５２を形成することで、第３鉄筋コンクリート部材５３と第２鉄筋コンクリート部材５２の間に打継ぎ目５６を形成することができる。このとき、既に硬化している第３鉄筋コンクリート部材５３を先打ちコンクリートに見立てて第２鉄筋コンクリート部材５２を形成している。
特に、先打ちコンクリートが硬化した後、後打ちコンクリートとの打継ぎ面となる箇所にグリス剤を塗布しておくことで、各鉄筋コンクリート部材間の打継ぎ目５６にグリス剤を介在させるようにする。打継ぎ目５６にグリス剤を介在させることで、各鉄筋コンクリート部材がくっついてしまうことなく、それぞれが別体となって個別に挙動することが可能になる。
なお、第１鉄筋コンクリート部材５１、第２鉄筋コンクリート部材５２、第３鉄筋コンクリート部材５３の内部の鉄筋５には、表面に凹凸の無い鋼材である丸鋼鉄筋が用いられている。但し、実施形態として上記鉄筋５が全て丸鋼鉄筋である必要はない。例えば、耐震補強構造体５０がロッキングした結果、当該構造体で損傷が生ずる箇所の鉄筋、或いは打継ぎ目５６を貫通している鉄筋のみを丸鋼とし、それ以外の鉄筋を凹凸のある異形鉄筋としてもよい。
また、本実施形態では、高架橋１００（ブロック１００ａ）の鉄筋にも丸鋼鉄筋が用いられている。

【0019】

この耐震補強構造体５０は、各ブロック１００ａに少なくとも１基以上設置されている。上述したように、隣り合う柱２０は橋軸方向または橋軸直角方向に並んでいるので、耐震補強構造体５０は、上から見たときに、図１（ｂ）に示すように、ある柱２０から当該柱２０と橋軸方向に隣り合う柱２０の間、或いはある柱２０から当該柱２０と橋軸直角方向に隣り合う柱２０の間に設けられることになる。特に、ブロック１００ａ（高架橋１００）において、支障物Ａが設けられていない空間にある柱２０間に耐震補強構造体５０を設置している。
そして、補強対象のブロック１００ａの構造や、そのブロック１００ａが立地する地盤の状態に応じた数の耐震補強構造体５０を設置することで、ブロック１００ａ全体に必要な耐震性を持たせることができる。
例えば図１（ｂ）に示すように、本実施形態では橋軸方向に隣り合う柱２０の間に設置した２基の耐震補強構造体５０と、橋軸直角方向に隣り合う柱２０の間に設置した２基の耐震補強構造体５０とによって、ブロック１００ａの耐震補強を図っている。
ここでは、ブロック１００ａ下部の空間の一部を取り囲むように４基の耐震補強構造体５０が平面視ロ字形状を呈するように配設されている。

【0020】

なお、４基の耐震補強構造体５０の配設パターンはこれに限らず任意である。
複数の耐震補強構造体５０は、ブロック１００ａの重さの中心や硬さの剛心からバランスよく配設され、ブロック１００ａの構造物全体系として対称に配設されていればよい。例えば、ブロック１００ａに設置される複数の耐震補強構造体５０は、構造物の全体系として対称的に数が同じになるパターンに配設することが好ましい。
具体的には、４基の耐震補強構造体５０の配設パターンは、図２に示すパターンや、図３に示すパターンなどであってもよい。

【0021】

次に、高架橋１００に設置されている耐震補強構造体５０の地震時の動作について説明する。
高架橋１００に地震動が作用すると、梁３０が地面に対し水平方向に相対的に変位するとともに、各柱２０が梁３０とともにその変位方向に傾くことになる。

【0022】

柱２０や梁３０の変位量が少ないうちは、耐震補強構造体５０の第２鉄筋コンクリート部材５２が、柱２０の傾きに伴って第１鉄筋コンクリート部材５１に対し水平方向に変位するとともに、第３鉄筋コンクリート部材５３が第２鉄筋コンクリート部材５２の変位方向に僅かに傾斜する。このとき、鉄筋コンクリート部材間の打継ぎ目５６が開き、第１鉄筋コンクリート部材５１から第３鉄筋コンクリート部材５３が僅かに浮き上がるとともに、第３鉄筋コンクリート部材５３から第２鉄筋コンクリート部材５２が僅かに浮き上がる。このような鉄筋コンクリート部材の浮き上がりが地震動に応じて左右繰り返すようにして、耐震補強構造体５０にロッキングが生じる。
耐震補強構造体５０にロッキングが生じることで、揺れのエネルギーを吸収することができる。

【0023】

また、第１鉄筋コンクリート部材５１、第２鉄筋コンクリート部材５２、第３鉄筋コンクリート部材５３には、鉄筋５として丸鋼鉄筋が用いられているので、耐震補強構造体５０にロッキングが生じる際に、コンクリートと鉄筋５とが剥がれ易く、互いに滑り易くなっているので、耐震補強構造体５０は好適にロッキングし、揺れのエネルギーを吸収することができる。

【0024】

また、柱２０や梁３０の変位量が増加し、高架橋１００（ブロック１００ａ）の各部の結合部分が塑性変形し始めた場合には、耐震補強構造体５０が塑性変形することで揺れのエネルギーを吸収するようになる。
なお、第３鉄筋コンクリート部材５３と柱２０の間に隙間５５が設けられているので、耐震補強構造体５０にロッキングが生じる際や、耐震補強構造体５０が塑性変形する際に、第３鉄筋コンクリート部材５３と柱２０とが接触しないようになっており、第３鉄筋コンクリート部材５３と柱２０は別体となってそれぞれが個別に挙動するようになっている。

【0025】

次に、この耐震補強構造体５０の性能試験結果について説明する。
ここでの性能試験には、高架橋１００（ブロック１００ａ）を模した試験構造物として、図４に示すように、基礎１０に相当する鉄筋コンクリートブロック１１０上に立設された３本の柱１２０と、その３本の柱１２０の上部を繋ぐように接合された梁３０に相当する鉄筋コンクリートブロック１３０とを備えた構成の試験構造物１を用いた。この試験構造物１の鉄筋としては丸鋼鉄筋を用いている。
そして、補強を施さない試験構造物１の単体を試験体Ｎｏ．１とした（図４（ａ）参照）。

【0026】

また、この試験構造物１の一方の柱１２０間に、第１鉄筋コンクリート部材５１と第２鉄筋コンクリート部材５２と第３鉄筋コンクリート部材５３とを模した鉄筋コンクリート体を、打継ぎ目を形成しないように造るとともに、第３鉄筋コンクリート部材５３に相当する部分を試験構造物１の柱１２０に密着させたものを補強構造体５０２として設置し、これを試験体Ｎｏ．２とした（図４（ｂ）参照）。
なお、試験構造物１の柱１２０にはグリス剤を塗布しておき、試験構造物１の柱１２０と補強構造体５０２とが一体にならないようにした。
また、補強構造体５０２と鉄筋コンクリートブロック１１０の間には、地盤模擬材としてゴム板Ｇを介装した。

【0027】

また、この試験構造物１の一方の柱１２０間に、第１鉄筋コンクリート部材５１と第２鉄筋コンクリート部材５２と第３鉄筋コンクリート部材５３とを模した鉄筋コンクリート体を、打継ぎ目を形成しないように造ったものを補強構造体５０３として設置し、これを試験体Ｎｏ．３とした（図４（ｃ）参照）。
なお、第３鉄筋コンクリート部材５３に相当する部分と試験構造物１の柱１２０との隙間は２０ｍｍにした。
また、補強構造体５０３と鉄筋コンクリートブロック１１０の間には、地盤模擬材としてゴム板Ｇを介装した。

【0028】

そして、この試験構造物１の一方の柱１２０間に、第１鉄筋コンクリート部材５１と第２鉄筋コンクリート部材５２と第３鉄筋コンクリート部材５３とに相当する鉄筋コンクリート体を、打継ぎ目５６にグリス剤を介在させるように造った補強構造体５０４を設置したものを試験体Ｎｏ．４とした（図４（ｄ）参照）。なお、第３鉄筋コンクリート部材５３に相当する部分と試験構造物１の柱１２０との隙間は２０ｍｍにした。
つまり、試験体Ｎｏ．４の補強構造体５０４は、本実施形態の耐震補強構造体５０に相当する。
なお、補強構造体５０４と鉄筋コンクリートブロック１１０の間には、地盤模擬材としてゴム板Ｇを介装した。

【0029】

上記した試験体Ｎｏ．１〜試験体Ｎｏ．４に対し静的正負交番載荷試験を実施し、その耐震性能を評価した。
ここでの静的正負交番載荷試験では、各試験体の鉄筋コンクリートブロック１３０に、柱１２０の断面積あたり１［Ｎ／ｍｍ^２］の負荷を鉛直方向に作用させた状態で、その鉄筋コンクリートブロック１３０を水平方向に変位させる際に要した荷重を計測した。この計測結果を図５に示す。
図５に示したグラフにおけるＬ１が試験体Ｎｏ．１の荷重−変位曲線、Ｌ２が試験体Ｎｏ．２の荷重−変位曲線、Ｌ３が試験体Ｎｏ．３の荷重−変位曲線、Ｌ４が試験体Ｎｏ．４の荷重−変位曲線である。

【0030】

図５に示したグラフにおいて、試験体Ｎｏ．１よりも試験体Ｎｏ．２の荷重−変位曲線の方が変位の大きい領域では概ね高荷重側にあることから、試験体Ｎｏ．１よりも試験体Ｎｏ．２の方が耐震性能に優れていることがわかる。
これは、試験体Ｎｏ．２では、試験構造物１の柱１２０間に上述した補強構造体５０２を設置したことによる。

【0031】

これに対し、図５に示したグラフにおいて、試験体Ｎｏ．２よりも試験体Ｎｏ．３の荷重−変位曲線の方が概ね高荷重側にあることから、試験体Ｎｏ．２よりも試験体Ｎｏ．３の方が耐震性能に優れていることがわかる。
これは、試験体Ｎｏ．３では、試験構造物１の柱１２０間に上述した補強構造体５０３を設置したことにより、その補強構造体５０３と試験構造物１の柱１２０との間に隙間が設けられたことに起因する。
試験体Ｎｏ．２のように、補強構造体５０２と試験構造物１の柱１２０とが密着していると、見かけ上、試験構造物１の柱１２０が太くなり相対的に短くなったことで、剪断破壊が生じ易くなる。
つまり、試験体Ｎｏ．３のように、補強構造体５０３と試験構造物１の柱１２０との間に隙間が設けられている方が剪断破壊は生じ難く、耐震性能が向上することがわかる。

【0032】

さらに、図５に示したグラフにおいて、試験体Ｎｏ．３よりも試験体Ｎｏ．４の荷重−変位曲線の方が変位の大きい領域では概ね高荷重側にあることから、試験体Ｎｏ．３よりも試験体Ｎｏ．４の方が耐震性能に優れていることがわかる。
これは、試験体Ｎｏ．４では、補強構造体５０４と試験構造物１の柱１２０との間に隙間が設けられていることに加え、補強構造体５０４の鉄筋コンクリート部材間に打継ぎ目５６が設けられたことに起因する。
試験体Ｎｏ．４のように、補強構造体５０４の鉄筋コンクリート部材間に打継ぎ目５６が設けられていると、補強構造体５０４がロッキングし、揺れのエネルギーを吸収することができる。
つまり、試験体Ｎｏ．４のように、補強構造体５０４をロッキングさせることで揺れのエネルギーを吸収するようにすれば、耐震性能が向上することがわかる。
このような静的正負交番載荷試験の結果から、試験体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４のうち、最も試験体Ｎｏ．４の耐震性能が優れていることがわかる。

【0033】

このように、ラーメン構造を有する高架橋１００（ブロック１００ａ）に設置する耐震補強構造体５０としては、高架橋１００の柱２０に沿って垂直方向に配設された第３鉄筋コンクリート部材５３が柱２０と接触しないように、隙間５５が設けられているものがよい。
第３鉄筋コンクリート部材５３と柱２０との間に隙間がなく密接していると、見かけ上、柱２０が太くなり相対的に短くなって剪断破壊が生じ易くなるので好ましくない。

【0034】

また、ラーメン構造を有する高架橋１００（ブロック１００ａ）に設置する耐震補強構造体５０としては、高架橋１００の柱２０に沿って垂直方向に配設された第３鉄筋コンクリート部材５３と、水平方向に配設された第１鉄筋コンクリート部材５１および第２鉄筋コンクリート部材５２の間にそれぞれ打継ぎ目５６が形成されているものがよい。
鉄筋コンクリート部材間に打継ぎ目５６が設けられていれば、地震発生時に耐震補強構造体５０にロッキングが生じることで、揺れのエネルギーを吸収することができる。
特に、第３鉄筋コンクリート部材５３と柱２０との間に隙間５５が設けられていれば、耐震補強構造体５０がロッキングし易く、好適に地震動のエネルギーを吸収することが可能になる。

【0035】

また、この耐震補強構造体５０は、高架橋１００の各ブロック１００ａを構成する一部の柱２０間に設置するだけで、複数のブロック１００ａからなる高架橋１００全体を耐震補強することができる。
このため、高架橋１００下に支障物Ａが設けられていても、支障物Ａの無い空間があれば、その空間の柱２０間に耐震補強構造体５０を設置するようにして、支障物Ａを全く撤去することなく高架橋１００の耐震補強工事を行うことができる。或いは僅かに支障物Ａを撤去して一時的に作業空間をつくるようにして高架橋１００の耐震補強工事を行うことができる。

【0036】

特に、高架橋１００（ブロック１００ａ）の鉄筋に丸鋼鉄筋が用いられている場合に、耐震補強構造体５０の各鉄筋コンクリート部材の鉄筋５に丸鋼鉄筋を用いれば、高架橋１００と耐震補強構造体５０においてコンクリートと鉄筋とが剥がれ易く互いに滑り易くなるという挙動が揃うので、揺れのエネルギーを好適に吸収することができ、好適に耐震補強を図ることができる。

【0037】

以上のように、本実施形態の耐震補強構造体５０は、鉄筋コンクリート部材からなる比較的簡易な構造を有しているとともに、高架橋１００の複数の柱２０のうち何れかの隣り合う柱２０間に少なくとも１基の耐震補強構造体５０を設置することで、高架橋１００全体の耐震補強を図ることができる。
つまり、この耐震補強構造体５０であれば、施工コストを抑えて高架橋１００の耐震性能を向上させることができる。

【0038】

なお、以上の実施の形態においては、１つのブロック１００ａに４基の耐震補強構造体５０を設置する場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ブロック１００ａに設置する耐震補強構造体５０の数は任意である。

【0039】

また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

【符号の説明】

【0040】

１０ 基礎
２０ 柱
３０ 梁
５０ 耐震補強構造体
５１ 第１鉄筋コンクリート部材
５２ 第２鉄筋コンクリート部材
５３ 第３鉄筋コンクリート部材
５４ アンカー
５５ 隙間
５６ 打継ぎ目
５ 鉄筋
１００ 高架橋（ラーメン構造物）
１００ａ 高架橋ブロック
Ａ 支障物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】