応答解析では、斜角の影響を考慮するため、加速度波形の入力方向を「橋軸方向」「橋軸直角方向」「斜角法線方向」「斜角方向」の4方向にて行い、最も厳しい応答値を抽出している。

解析の結果、上部構造では支点部付近に応答ひずみが集中しており、下弦材では安全率が7.9程度にまで及んでいるのに対して、下部構造では上部構造ほどの応答値は見られなかった。基礎構造については、全ての基礎で周辺地盤の大半が塑性化し、構造的に不安定な状態となっている。

　　　　　　　　　

既設橋の応答特性の考察として、下部構造と基礎構造の時刻歴応答変位結果を抜き出して整理した結果、下部構造と基礎構造ともに地震初期から自由に大きく挙動し、脚柱と基礎の応答ピークも同じであり、基礎の不安定さが上部構造へ伝達されて橋全体に影響が及んでいる。また、初期段階から応答変位と振幅が大きいことから、橋全体が長周期傾向にあり、共振していることが疑われた。

そこで、既設橋の固有値解析結果を整理すると、上部構造と下部構造（基礎構造）の振動状態が明確に区別できず、長周期領域での橋全体としての振動域に下部構造（基礎構造）の振動域が包含されており、構造的に不安定な基礎と上部構造の固有周期が近いために、橋全体が共振して応答が増大している状態であった。

　　　　　　　　　

実既設橋の解析結果や応答特性から、大規模な補強となるが、増し杭補強（鋼管杭基礎）による基礎の構造的な安定化は必須である。次に、基礎の安定化によって生じる上部構造と下部構造（基礎構造）との周期差による応答荷重は免震支承へ交換し吸収させることにより、トラス橋の補強範囲を限定的とし、下部構造も橋脚の柱補強のみで「耐震性能2」を満足させることができた。

なお、液状化の著しい地盤での免震支承の採用については、対策前後の固有値解析を比較すると、免震支承と上部構造、下部構造の各周期特性が明確化していることから、免震支承が十分に機能し、地盤との共振は生じていないことを確認した。

　　　　　　　　　

「Engineer’s Studio®」は様々な構造や解析に対応することができ、非常に汎用性の高いツールです。解析規模が大きくなると、入力や解析結果の内容が膨大で、ひとつの操作や表示にも時間を要してしまうものの、モデルや解析結果だけでなく、断面形状や各種要素条件もカラー図で視覚的にも確認しやすく、入力パラメータの連動や自動設定、エラーチェックも充実しています。また、数値が容易にコピー＆ペーストでき、図も自由な視点でキャプチャでき、今回のように時刻歴応答結果や固有値解析結果を別途整理して考察する等、資料作成の面においても優れており、非常に利便性の高いツールとして今後も広く活用したいと思います。