JP2000073311A - 制振高架橋 - Google Patents
制振高架橋Info
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- JP2000073311A JP2000073311A JP24760998A JP24760998A JP2000073311A JP 2000073311 A JP2000073311 A JP 2000073311A JP 24760998 A JP24760998 A JP 24760998A JP 24760998 A JP24760998 A JP 24760998A JP 2000073311 A JP2000073311 A JP 2000073311A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高架橋の変形を十分に抑制し、充填鋼管コン
クリート造の橋脚を合理的に採用可能とする。 【解決手段】 橋脚１と橋桁２からなる単位構造体Ａ
と、橋脚３と橋桁４からなる単位構造体Ｂとを連結して
それらの連結部に制振装置を介装する。各単位構造体
Ａ，Ｂの固有周期に差をもたせるように橋脚１，３の曲
げ剛性を設定する。充填鋼管コンクリート造の橋脚１を
有する単位構造体Ａと、鉄筋コンクリート造の橋脚３を
有する単位構造体Ｂとを交互に連結し、充填鋼管コンク
リート造の橋脚１の曲げ剛性を鉄筋コンクリート造の橋
脚３の曲げ剛性よりも低く設定する。制振装置として相
対変位可能な鋼板６，７，９の間に粘弾性体８，１０を
接着状態で挟み込んだ構成の粘弾性ダンパー５を用い
る。
クリート造の橋脚を合理的に採用可能とする。 【解決手段】 橋脚１と橋桁２からなる単位構造体Ａ
と、橋脚３と橋桁４からなる単位構造体Ｂとを連結して
それらの連結部に制振装置を介装する。各単位構造体
Ａ，Ｂの固有周期に差をもたせるように橋脚１，３の曲
げ剛性を設定する。充填鋼管コンクリート造の橋脚１を
有する単位構造体Ａと、鉄筋コンクリート造の橋脚３を
有する単位構造体Ｂとを交互に連結し、充填鋼管コンク
リート造の橋脚１の曲げ剛性を鉄筋コンクリート造の橋
脚３の曲げ剛性よりも低く設定する。制振装置として相
対変位可能な鋼板６，７，９の間に粘弾性体８，１０を
接着状態で挟み込んだ構成の粘弾性ダンパー５を用い
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、道路橋や鉄道橋等
の高架橋に係わり、特に制振装置を備えて耐震性を向上
せしめた制振高架橋に関する。
の高架橋に係わり、特に制振装置を備えて耐震性を向上
せしめた制振高架橋に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来一般の高架橋の構造は変形量を可及
的に小さくすることが主眼とされ、必然的に橋脚を高剛
性とする必要があり、通常は大断面の鉄筋コンクリート
造もしくは鉄骨造の橋脚が採用されている。つまり、従
来一般の高架橋は、とにかく頑強な構造として地震時に
おいても変形し難いものとするという耐力構造とされる
ものである。
的に小さくすることが主眼とされ、必然的に橋脚を高剛
性とする必要があり、通常は大断面の鉄筋コンクリート
造もしくは鉄骨造の橋脚が採用されている。つまり、従
来一般の高架橋は、とにかく頑強な構造として地震時に
おいても変形し難いものとするという耐力構造とされる
ものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、そのような耐
力構造の高架橋では地震時に入力される地震力が益々大
きなものとなり、したがって部材の所要断面がさらに大
きくなるという悪循環となる。
力構造の高架橋では地震時に入力される地震力が益々大
きなものとなり、したがって部材の所要断面がさらに大
きくなるという悪循環となる。
【０００４】なお、近年においては、鉄筋コンクリート
造や鉄骨造の橋脚に代えて、比較的小断面で高軸剛性が
得られる充填鋼管コンクリート造の柱（ＣＦＴ柱）を橋
脚として採用することも検討されている。しかし、充填
鋼管コンクリート造の柱では曲げ剛性が低下して弾性変
形量が大きくなるので、高架橋全体の変形を抑制するう
えでは不利となり、そのため許容変形量が小さい高架橋
の橋脚としてＣＦＴ柱を採用する場合には大断面として
曲げ剛性を高めて変形を抑制する必要があり、結局のと
ころＣＦＴ柱の利点を生かせないので不合理であり、広
く普及するに至っていない。
造や鉄骨造の橋脚に代えて、比較的小断面で高軸剛性が
得られる充填鋼管コンクリート造の柱（ＣＦＴ柱）を橋
脚として採用することも検討されている。しかし、充填
鋼管コンクリート造の柱では曲げ剛性が低下して弾性変
形量が大きくなるので、高架橋全体の変形を抑制するう
えでは不利となり、そのため許容変形量が小さい高架橋
の橋脚としてＣＦＴ柱を採用する場合には大断面として
曲げ剛性を高めて変形を抑制する必要があり、結局のと
ころＣＦＴ柱の利点を生かせないので不合理であり、広
く普及するに至っていない。
【０００５】上記事情に鑑み、本発明は変形を十分に抑
制できるとともに、橋脚に充填鋼管コンクリート造の柱
を合理的に採用し得る構造の高架橋を提供することを目
的とするものである。
制できるとともに、橋脚に充填鋼管コンクリート造の柱
を合理的に採用し得る構造の高架橋を提供することを目
的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、橋脚
とそれにより支持される橋桁とを単位構造体として、そ
れら単位構造体の橋桁どうしを連結して該連結部に制振
装置を介装するとともに、互いに連結される各単位構造
体の固有周期に差をもたせるように各単位構造体におけ
る橋脚の曲げ剛性を設定してなるものである。
とそれにより支持される橋桁とを単位構造体として、そ
れら単位構造体の橋桁どうしを連結して該連結部に制振
装置を介装するとともに、互いに連結される各単位構造
体の固有周期に差をもたせるように各単位構造体におけ
る橋脚の曲げ剛性を設定してなるものである。
【０００７】請求項２の発明は、充填鋼管コンクリート
造の橋脚を有する単位構造体と、鉄筋コンクリート造の
橋脚を有する単位構造体とを交互に連結し、前記充填鋼
管コンクリート造の橋脚の曲げ剛性を前記鉄筋コンクリ
ート造の橋脚の曲げ剛性よりも低く設定してなるもので
ある。
造の橋脚を有する単位構造体と、鉄筋コンクリート造の
橋脚を有する単位構造体とを交互に連結し、前記充填鋼
管コンクリート造の橋脚の曲げ剛性を前記鉄筋コンクリ
ート造の橋脚の曲げ剛性よりも低く設定してなるもので
ある。
【０００８】請求項３の発明は、前記制振装置として、
双方の単位構造体の橋桁にそれぞれ固定されて互いに相
対変位可能な鋼板の間に粘弾性体を接着状態で挟み込ん
だ構成の粘弾性ダンパーを用いるものである。
双方の単位構造体の橋桁にそれぞれ固定されて互いに相
対変位可能な鋼板の間に粘弾性体を接着状態で挟み込ん
だ構成の粘弾性ダンパーを用いるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１および図２は本発明の制振高
架橋の一実施形態を示す概要図である。本実施形態の制
振高架橋は、基本的に２種の単位構造体Ａ，Ｂを交互に
連結した構造とされているものである。
架橋の一実施形態を示す概要図である。本実施形態の制
振高架橋は、基本的に２種の単位構造体Ａ，Ｂを交互に
連結した構造とされているものである。
【００１０】単位構造体Ａは複数本（図示例のものは６
本）の橋脚１により橋桁２を支持してなるもので、それ
ら橋脚１としては鋼管内にコンクリートを充填した充填
鋼管コンクリート造の柱が採用されている。また、単位
構造体Ｂは同じく複数本（同、６本）の橋脚３により橋
桁４を支持してなるもので、橋脚３としては通常の鉄筋
コンクリート造の柱が採用されている。
本）の橋脚１により橋桁２を支持してなるもので、それ
ら橋脚１としては鋼管内にコンクリートを充填した充填
鋼管コンクリート造の柱が採用されている。また、単位
構造体Ｂは同じく複数本（同、６本）の橋脚３により橋
桁４を支持してなるもので、橋脚３としては通常の鉄筋
コンクリート造の柱が採用されている。
【００１１】それら単位構造体Ａ，Ｂにおけるそれぞれ
の橋脚１，３の軸剛性は同等に設定されているが、単位
構造体Ａの橋脚１は充填鋼管コンクリート造であること
からその断面が比較的小さい円形断面の細柱とされて、
その曲げ剛性は単位構造体Ｂにおける鉄筋コンクリート
造の橋脚３に比較して相対的に低剛性、つまり弾性的に
曲がりやすいものとなるように設定されている。そのよ
うな橋脚１，３の曲げ剛性の差により、双方の単位構造
体Ａ，Ｂの固有周期には自ずと差がつき、単位構造体Ａ
の固有周期は単位構造体Ｂのそれよりも長いものとなっ
ている。
の橋脚１，３の軸剛性は同等に設定されているが、単位
構造体Ａの橋脚１は充填鋼管コンクリート造であること
からその断面が比較的小さい円形断面の細柱とされて、
その曲げ剛性は単位構造体Ｂにおける鉄筋コンクリート
造の橋脚３に比較して相対的に低剛性、つまり弾性的に
曲がりやすいものとなるように設定されている。そのよ
うな橋脚１，３の曲げ剛性の差により、双方の単位構造
体Ａ，Ｂの固有周期には自ずと差がつき、単位構造体Ａ
の固有周期は単位構造体Ｂのそれよりも長いものとなっ
ている。
【００１２】そして、それら各単位構造体Ａ，Ｂの橋桁
２，４どうしが連結されて一連の高架橋が構成されてい
るが、それら橋桁２，４どうしの連結部には振動を減衰
させ変形を抑制するための制振装置としての粘弾性ダン
パー５が組み込まれている。
２，４どうしが連結されて一連の高架橋が構成されてい
るが、それら橋桁２，４どうしの連結部には振動を減衰
させ変形を抑制するための制振装置としての粘弾性ダン
パー５が組み込まれている。
【００１３】本実施形態における粘弾性ダンパー５は、
図２に示すように、一方の橋桁４に固定された櫛歯状の
鋼板６、それに噛合する他の櫛歯状の鋼板７、それら双
方の鋼板６，７間に接着状態で挟み込まれた粘弾性体
８、他方の橋桁２に固定された平板状の鋼板９、その鋼
板９と上記鋼板７との間に接着状態で挟み込まれた粘弾
性体１０により構成されている。粘弾性体８，１０とし
てはアスファルトが好適に採用可能であり、この粘弾性
ダンパー５は、地震時にこの高架橋が振動して双方の橋
桁２，４が長さ方向および幅方向に相対変位した際に、
鋼板６，９の間で鋼板７が各方向に変位して粘弾性体
８，１０が変形し、その粘性抵抗力により振動エネルギ
ーを吸収して振動を速やかに減衰させるものである。
図２に示すように、一方の橋桁４に固定された櫛歯状の
鋼板６、それに噛合する他の櫛歯状の鋼板７、それら双
方の鋼板６，７間に接着状態で挟み込まれた粘弾性体
８、他方の橋桁２に固定された平板状の鋼板９、その鋼
板９と上記鋼板７との間に接着状態で挟み込まれた粘弾
性体１０により構成されている。粘弾性体８，１０とし
てはアスファルトが好適に採用可能であり、この粘弾性
ダンパー５は、地震時にこの高架橋が振動して双方の橋
桁２，４が長さ方向および幅方向に相対変位した際に、
鋼板６，９の間で鋼板７が各方向に変位して粘弾性体
８，１０が変形し、その粘性抵抗力により振動エネルギ
ーを吸収して振動を速やかに減衰させるものである。
【００１４】以上のように、上記構造の高架橋は地震時
における振動が粘弾性ダンパー５により速やかに減衰さ
せられ、その変形を十分に抑制することができるもので
ある。特に、互いに連結している単位構造体Ａ，Ｂの固
有周期に差をもたせているので、地震時における双方の
単位構造体Ａ，Ｂの振動モードが自ずと異なり、したが
って互いに連結されている双方の橋桁２，４は自ずと相
対変位することになり、それらの間に介在している粘弾
性ダンパー５が確実に作動して振動減衰効果を確実に得
られるものとなる。換言すれば、単位構造体Ａ，Ｂの固
有周期が同一であるとそれらが同位相、同振幅で振動し
てしまうことが想定され、その場合には粘弾性ダンパー
５が作動し得ないので減衰効果を得ることができない。
における振動が粘弾性ダンパー５により速やかに減衰さ
せられ、その変形を十分に抑制することができるもので
ある。特に、互いに連結している単位構造体Ａ，Ｂの固
有周期に差をもたせているので、地震時における双方の
単位構造体Ａ，Ｂの振動モードが自ずと異なり、したが
って互いに連結されている双方の橋桁２，４は自ずと相
対変位することになり、それらの間に介在している粘弾
性ダンパー５が確実に作動して振動減衰効果を確実に得
られるものとなる。換言すれば、単位構造体Ａ，Ｂの固
有周期が同一であるとそれらが同位相、同振幅で振動し
てしまうことが想定され、その場合には粘弾性ダンパー
５が作動し得ないので減衰効果を得ることができない。
【００１５】なお、本発明においては、互いに連結され
る単位構造体Ａ，Ｂの固有周期に差をもたせるために上
記実施形態のようにそれらの橋脚１，３を異種の構造の
ものとすることが好適であり、特に一方の橋脚１として
高軸剛性で低曲げ剛性の充填鋼管コンクリート造の比較
的細い柱を採用することが最適かつ合理的であるが、本
発明はそれに限定されるものでもない。要は双方の単位
構造体Ａ，Ｂに相対変位が生じて制振装置が確実に作動
するように橋脚１，３の曲げ剛性を設定すれば良いので
あり、その限りにおいて橋脚１，３の構造や形態、本数
は任意に変更可能であり、たとえば双方の橋脚１，３を
同種の構造のものとしてそれらの断面寸法のみを異なら
せることで曲げ剛性に差をもたせることも考えられる。
る単位構造体Ａ，Ｂの固有周期に差をもたせるために上
記実施形態のようにそれらの橋脚１，３を異種の構造の
ものとすることが好適であり、特に一方の橋脚１として
高軸剛性で低曲げ剛性の充填鋼管コンクリート造の比較
的細い柱を採用することが最適かつ合理的であるが、本
発明はそれに限定されるものでもない。要は双方の単位
構造体Ａ，Ｂに相対変位が生じて制振装置が確実に作動
するように橋脚１，３の曲げ剛性を設定すれば良いので
あり、その限りにおいて橋脚１，３の構造や形態、本数
は任意に変更可能であり、たとえば双方の橋脚１，３を
同種の構造のものとしてそれらの断面寸法のみを異なら
せることで曲げ剛性に差をもたせることも考えられる。
【００１６】また、制振装置として、上記の粘弾性ダン
パー５に代えて、あるいはそれに加えて、図３および図
４に示すような粘弾性ダンパー１１を橋桁２，４の側面
に設置することも好適である。その粘弾性ダンパー１１
は、鋼板１２、１３の基端部を双方の橋桁２，４の側面
にスペーサ１４，１５を介して固定してそれら鋼板１
２，１３の先端部どうしを相対変位可能に積層し、それ
ら鋼板１２，１３の間、および鋼板１３と橋桁２側面と
の間に、アスファルト等の粘弾性体１６を接着状態で挟
み込んだ構成のものであり、双方の橋桁２，４が相対変
位した際には鋼板１２、１３を介して粘弾性体１６が変
形してその粘性抵抗力による振動減衰効果が得られるも
のである。なお、図５に示すように上記の粘弾性ダンパ
ー１１を橋桁２，４の下面側に設けても同様である。
パー５に代えて、あるいはそれに加えて、図３および図
４に示すような粘弾性ダンパー１１を橋桁２，４の側面
に設置することも好適である。その粘弾性ダンパー１１
は、鋼板１２、１３の基端部を双方の橋桁２，４の側面
にスペーサ１４，１５を介して固定してそれら鋼板１
２，１３の先端部どうしを相対変位可能に積層し、それ
ら鋼板１２，１３の間、および鋼板１３と橋桁２側面と
の間に、アスファルト等の粘弾性体１６を接着状態で挟
み込んだ構成のものであり、双方の橋桁２，４が相対変
位した際には鋼板１２、１３を介して粘弾性体１６が変
形してその粘性抵抗力による振動減衰効果が得られるも
のである。なお、図５に示すように上記の粘弾性ダンパ
ー１１を橋桁２，４の下面側に設けても同様である。
【００１７】さらに、本発明の制振装置としては上記の
ような粘弾性ダンパー５，１１に限らず、オイルダンパ
ー、鋼材ダンパー、摩擦ダンパー等、他の形式のダンパ
ーも採用可能である。
ような粘弾性ダンパー５，１１に限らず、オイルダンパ
ー、鋼材ダンパー、摩擦ダンパー等、他の形式のダンパ
ーも採用可能である。
【００１８】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明は、橋脚
とそれにより支持される橋桁とを単位構造体として、そ
れら単位構造体の橋桁どうしを連結して該連結部に制振
装置を介装するので、制振装置により高架橋の振動を速
やかに減衰させ、変形を十分に抑制することができるこ
とはもとより、各単位構造体の固有周期に差をもたせる
ように各単位構造体における橋脚の曲げ剛性を設定した
ので、制振装置が確実に作動して振動減衰効果、変形抑
制効果を確実に得ることができる。
とそれにより支持される橋桁とを単位構造体として、そ
れら単位構造体の橋桁どうしを連結して該連結部に制振
装置を介装するので、制振装置により高架橋の振動を速
やかに減衰させ、変形を十分に抑制することができるこ
とはもとより、各単位構造体の固有周期に差をもたせる
ように各単位構造体における橋脚の曲げ剛性を設定した
ので、制振装置が確実に作動して振動減衰効果、変形抑
制効果を確実に得ることができる。
【００１９】請求項２の発明は、充填鋼管コンクリート
造の橋脚を有する単位構造体と、鉄筋コンクリート造の
橋脚を有する単位構造体とを交互に連結し、前記充填鋼
管コンクリート造の橋脚の曲げ剛性を前記鉄筋コンクリ
ート造の橋脚の曲げ剛性よりも低く設定するので、双方
の単位構造体の振動モードを確実に異なるものとして制
振装置を確実に作動せしめることができる。これによ
り、本来的に高軸剛性で低曲げ剛性の充填鋼管コンクリ
ート造の比較的小断面の柱を橋脚として合理的に採用可
能となり、工費削減に寄与し得る。
造の橋脚を有する単位構造体と、鉄筋コンクリート造の
橋脚を有する単位構造体とを交互に連結し、前記充填鋼
管コンクリート造の橋脚の曲げ剛性を前記鉄筋コンクリ
ート造の橋脚の曲げ剛性よりも低く設定するので、双方
の単位構造体の振動モードを確実に異なるものとして制
振装置を確実に作動せしめることができる。これによ
り、本来的に高軸剛性で低曲げ剛性の充填鋼管コンクリ
ート造の比較的小断面の柱を橋脚として合理的に採用可
能となり、工費削減に寄与し得る。
【００２０】請求項３の発明は、制振装置として、双方
の単位構造体の橋桁にそれぞれ固定されて互いに相対変
位可能な鋼板の間に粘弾性体を接着状態で挟み込んだ構
成の粘弾性ダンパーを用いるので、粘弾性体の粘性抵抗
により微小振動にも優れた振動減衰効果が得られること
はもとより、構成が簡便で保守も殆ど不要である。
の単位構造体の橋桁にそれぞれ固定されて互いに相対変
位可能な鋼板の間に粘弾性体を接着状態で挟み込んだ構
成の粘弾性ダンパーを用いるので、粘弾性体の粘性抵抗
により微小振動にも優れた振動減衰効果が得られること
はもとより、構成が簡便で保守も殆ど不要である。
【図１】 本発明の制振高架橋の一実施形態を示す概要
図である。
図である。
【図２】 同、粘弾性ダンパーを示す図である。
【図３】 本発明の制振高架橋の他の実施形態を示す図
である。
である。
【図４】 同、粘弾性ダンパーを示す図である。
【図５】 本発明の制振高架橋のさらに他の実施形態を
示す図である。
示す図である。
Ａ，Ｂ 単位構造体 １ 橋脚 ２ 橋桁 ３ 橋脚 ４ 橋桁 ５ 粘弾性ダンパー（制振装置） ６，７，９ 鋼板 ８，１０ 粘弾性体 １１ 粘弾性ダンパー（制振装置） １２，１３ 鋼板 １６ 粘弾性体
Claims (3)
- 【請求項１】 橋脚とそれにより支持される橋桁とを単
位構造体として、それら単位構造体の橋桁どうしを連結
して該連結部に制振装置を介装するとともに、互いに連
結される各単位構造体の固有周期に差をもたせるように
各単位構造体における橋脚の曲げ剛性を設定してなるこ
とを特徴とする制振高架橋。 - 【請求項２】 充填鋼管コンクリート造の橋脚を有する
単位構造体と、鉄筋コンクリート造の橋脚を有する単位
構造体とを交互に連結し、前記充填鋼管コンクリート造
の橋脚の曲げ剛性を前記鉄筋コンクリート造の橋脚の曲
げ剛性よりも低く設定してなることを特徴とする請求項
１記載の制振高架橋。 - 【請求項３】 前記制振装置として、双方の単位構造体
の橋桁にそれぞれ固定されて互いに相対変位可能な鋼板
の間に、粘弾性体を接着状態で挟み込んだ構成の粘弾性
ダンパーを用いることを特徴とする請求項１または２記
載の制振高架橋。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24760998A JP4013097B2 (ja) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | 制振高架橋 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24760998A JP4013097B2 (ja) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | 制振高架橋 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000073311A true JP2000073311A (ja) | 2000-03-07 |
| JP4013097B2 JP4013097B2 (ja) | 2007-11-28 |
Family
ID=17166060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24760998A Expired - Fee Related JP4013097B2 (ja) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | 制振高架橋 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4013097B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011017193A (ja) * | 2009-07-09 | 2011-01-27 | Railway Technical Res Inst | 高架橋用角折れ防止装置 |
| JP2015183372A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 超連続多径間ラーメン構造物の構築工法 |
| CN114935513A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-08-23 | 四川中水成勘院工程物探检测有限公司 | 基于微震信号特征预测混凝土坝体裂缝产生与扩张的方法 |
-
1998
- 1998-09-01 JP JP24760998A patent/JP4013097B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011017193A (ja) * | 2009-07-09 | 2011-01-27 | Railway Technical Res Inst | 高架橋用角折れ防止装置 |
| JP2015183372A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 超連続多径間ラーメン構造物の構築工法 |
| CN114935513A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-08-23 | 四川中水成勘院工程物探检测有限公司 | 基于微震信号特征预测混凝土坝体裂缝产生与扩张的方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4013097B2 (ja) | 2007-11-28 |
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