JP2014224404A - 橋梁および橋梁用制震ダンパー - Google Patents

Abstract

【課題】新規な橋梁用制震ダンパーの提供【解決手段】橋梁用制震ダンパー１０８は、中間プレート１４１と、中間プレート１４１の両面にそれぞれ対向するように配置されたサイドプレート１４４、１４５と、中間プレート１４１の両側において、中間プレート１４１とサイドプレート１４４、１４５との間にそれぞれ取り付けられたダンパーユニット１４２、１４３とを備えている。ここで、ダンパーユニット１４２、１４３は、中間プレート１４１に取り付けられた第１連結板２０１と、サイドプレート１４４、１４５に取り付けられ、第１連結板２０１に対向配置された第２連結板２０２と、第１連結板２０１と第２連結板２０２との間に配置され、第１連結板２０１と第２連結板２０２とに接着された粘弾性体２０３とを備えている。【選択図】図４

Description

本発明は、橋梁および橋梁用制震ダンパーに関する。

橋梁は、橋桁と、橋桁を支持する支持構造体（橋台又は橋脚）と、橋桁と支持構造体との間に配置された支承とを備えている。橋桁は、温度変化に対する影響で伸縮する。橋桁の歪はそれ程大きくない。しかし、橋桁は橋軸に沿って長い部材である。このため、伸縮量は、数センチから数十センチに達する場合がある。かかる橋桁の熱による伸縮を吸収するため、橋桁と、支持構造体（橋台又は橋脚）とは剛結せず、橋桁と支持構造体との間に支承が配置されている。支承は、沓（シュー）とも称され、支持構造体に対する橋桁の変位を吸収しうる構造を備えている。支承には、色々な種類がある。例えば、固定支承は、回転変位のみを許容し、鉛直荷重と水平荷重を支持する。可動支承は、鉛直荷重を支持し、支持構造体に対する橋桁の水平方向の変位は許容する。橋桁の両端を橋台によって支持する場合、橋桁の一端を固定支承とし、他端を可動支承とする。これにより、橋軸に沿った当該橋桁の伸縮を許容することができる。しかしながら、橋桁の一端を固定支承とし、他端を可動支承とする場合、地震動に伴う荷重が固定支承に集中し易く、固定支承が設けられた支持構造体へ負荷が集中する。

このように地震時に固定支承に負荷が集中するのを緩和するため、水平力を分散させることができる水平力分散支承が提案されている。かかる水平力分散支承には、振動を減衰させる装置としてオイルダンパーや、鉛プラグ入り積層ゴム支承などの減衰機能を備えた装置を組み合わせた構造が知られている（例えば、実開平５−３３１５号公報、特開平２００７−３２０４６号公報）。また、水平力分散支承として、高減衰ゴムと鋼板とを交互に複数枚積層した積層ゴムを用いた構造も提案されている（例えば、特開２０１１−３３１９４号公報）。また、特開平２００９−２５６９８２号公報には、間隔をあけて配置された複数の橋脚で複数の橋桁を連続的に支持して構成された橋梁群について、橋桁に作用する主桁方向の衝撃を緩衝する緩衝装置を設けることが提案されている。当該緩衝装置として、同公報には、ピストンシリンダ機構を有するダンパを用いることが提案されている。

実開平５−３３１５号公報 特開平２００７−３２０４６号公報 特開２０１１−３３１９４号公報 特開平２００９−２５６９８２号公報

橋梁の支承構造では、地震動に対する橋桁の揺れを小さくし、かつ、地震動を早期に減衰させることができるように、地震動を減衰させる構造を設けることが望ましい。かかる地震動を減衰させる構造は、構造的にコンパクトかつ軽量とし、橋脚への負荷を小さく抑えることが望まれる。

ここで、地震動を減衰させる構造として、シリンダ型のオイルダンパーなどは、シリンダ軸線に沿った一方向には減衰機能を発揮するが、シリンダ軸線に直交する方向には機能しない。このため、シリンダの軸方向を変位させるクレビス構造を組み合わせることや、複数のオイルダンパーを非平行に取り付けることなどが提案されている。この場合、構造は複雑になるが、それでもシリンダ型のオイルダンパーでは、橋桁の可動方向に沿った全方向に均一に減衰機能を発揮させるには至らない。また、シリンダ型のオイルダンパーは、経年的にはオイルが漏れるなどの問題が生じ得る。このため、メンテナンスの頻度を高くする必要がある。また、オイルダンパーは、速度依存性がある。例えば、橋桁のゆっくりとした変位や、長周期の振動に対しては抵抗が小さくなるが、直下型の地震動のように、短周期の振動に対しては抵抗が高くなる。

また、水平な面に対して全方向に機能させることができる減衰装置として、積層ゴムがある。積層ゴムは、所要の鉛直荷重を支持する必要があるため、減衰ゴムと、鋼板とを交互に複数枚積層する構造である。かかる積層ゴムは、製造上割高であり、コストが嵩み易く、かつ、設置するスペースに所要の高さや面積を要する。

ここで提案される橋梁は、上部構造体と、上部構造体を支持する可動支承を備えた支持構造体と、上部構造体と前記支持構造体との間に配置された制震ダンパーとを備えている。ここで、制震ダンパーは、上部構造体と前記支持構造体とのうち一方の部材に取り付けられ、支持構造体に対して上部構造体が動く可動方向に沿って配置された中間プレートと、上部構造体と支持構造体とのうち他方の部材に取り付けられ、中間プレートの上下両面にそれぞれ対向するように配置されたサイドプレートと、中間プレートの上下両側において、中間プレートとサイドプレートとの間にそれぞれ取り付けられたダンパーユニットとを備えている。ダンパーユニットは、中間プレートに取り付けられた第１連結板と、サイドプレートに取り付けられ、第１連結板に対向配置された第２連結板と、第１連結板と第２連結板との間に配置され、第１連結板と第２連結板とに接着された粘弾性体とを備えている。粘弾性体は、第１連結板と第２連結板とのうち、少なくとも第１連結板と第２連結板とが対向する面と当該面に隣接する側面とに接着されている。

この場合、粘弾性体は、単純に、第１連結板と第２連結板とのうち、少なくとも第１連結板と第２連結板とが対向する面と当該面に隣接する側面とに接着されている。このため、積層ゴムを用いる場合に比べて安価に製造されうる。また、上部構造体と支持構造体とが相対的に変位した場合に、粘弾性体に作用する応力が集中するのを緩和できる。

また、ダンパーユニットは、例えば、中間プレートの上下両側において同じ位置に配置されていてもよい。また、第１連結板と中間プレートとは着脱可能に取り付けられていてもよい。

また、中間プレートの上下両側において、第１連結板と中間プレートとの間にはそれぞれ配置された中間接続プレートを備えていてもよい。この場合、第１連結板は、中間接続プレートを介して中間プレートに取り付けられていてもよい。また、第１連結板は、中間接続プレートに取り付けられる面を除いて粘弾性体に覆われていてもよい。

また、中間接続プレートと第１連結板とが当接する面には、窪みまたは穴が形成されており、中間接続プレートと第１連結板とからせん断力を受ける第１キーが装着されていてもよい。この場合、第１キーは円板であり、第１キーが嵌る窪みまたは穴は円形であるとよい。

また、第１連結板は、粘弾性体が接着された領域からはみ出るように延びていてもよい。この場合、粘弾性体が接着された領域から当該第１連結板がはみ出た部位において、第１連結板が中間プレートに取り付けられているとよい。

また、第１連結板は、粘弾性体が接着された側の側面において、粘弾性体が接着された領域に平坦な段差が設けられていてもよい。この場合、粘弾性体は、当該第１連結板のうち、平坦な段差において第２連結板に対向する面と当該段差の側面とに接着されているとよい。第２連結板とサイドプレートとは、着脱可能に取り付けられていてもよい。

また、サイドプレートと第２連結板とが当接する面には、窪みまたは穴が形成されていてもよい。この場合、サイドプレートと第２連結板とからせん断力を受ける第２キーが装着されているとよい。この場合、第２キーは円板であり、第２キーが嵌る窪みまたは穴は円形であってもよい。

また、第１連結板と前記第２連結板は矩形または円形であってもよい。また、第１連結板と前記第２連結板は、矩形であり、かつ、周縁角部にＲ加工が施されていてもよい。

また、粘弾性体は、高減衰ゴム成形体であってもよい。高減衰ゴム成形体は、例えば、主鎖にＣ−Ｃ結合を有するポリマーからなる基材ゴムに、該基材ゴム１００重量部に対して１００〜１５０重量部のシリカを添加し、該シリカに対してシラン化合物を１０重量％〜３０重量％の割合で配合したゴムであるとよい。

また、橋梁は、中間プレートまたはサイドプレートのうち何れか一方を上部構造体に取り付ける第１取付部材を備えていてもよい。また、橋梁は、中間プレートまたはサイドプレートのうち何れか一方を、支持構造体に取り付ける第２取付部材を備えていてもよい。

また、ここで提案される橋梁用制震ダンパーは、中間プレートと、中間プレートの両面にそれぞれ対向するように配置されたサイドプレートと、中間プレートの両側において、前記中間プレートとサイドプレートとの間にそれぞれ取り付けられたダンパーユニットとを備えている。ここで、ダンパーユニットは、中間プレートに取り付けられた第１連結板と、サイドプレートに取り付けられ、第１連結板に対向配置された第２連結板と、第１連結板と第２連結板との間に配置され、第１連結板と第２連結板とに接着された粘弾性体とを備えている。ここで粘弾性体は、第１連結板と第２連結板とのうち、少なくとも第１連結板と第２連結板とが対向する面と当該面に隣接する側面とに接着されている。

図１は、橋梁の一実施形態を示す図である。 図２は、橋梁に取り付けられた制震ダンパーの側面図である。 図３は、制震ダンパーが取り付けられた部位について、橋軸Ｌに対して直交する断面図である。 図４は、制震ダンパーの側面図である。 図５は、制震ダンパーの平面図である。 図６は、制震ダンパーのダンパーユニットの上面を露出させた状態を示す平面図である。 図７は中間プレートの側面図である。 図８は中間プレートの平面図である。 図９はサイドプレートの側面図である。 図１０はサイドプレートの平面図である。 図１１は、図４中のＸＩ−ＸＩに沿った制震ダンパーの部分断面図である。 図１２は、ダンパーユニットの断面図である。 図１３は、粘弾性体の実測ヒステリシス曲線の模式図である。 図１４は、橋梁に取り付けられた制震ダンパーの側面図である。 図１５は、橋梁に取り付けられた制震ダンパーの側面図である。 図１６は、制震ダンパーの平面図である。 図１７は、制震ダンパーの粘弾性体にせん断変位が生じた状態を模式的に示している。 図１８は、比較例としての制震ダンパー１０８Ａを示す側面図である。 図１９は、制震ダンパーの取り付け構造について変形例を示す側面図である。 図２０は、制震ダンパーの取り付け構造について変形例を示す側面図である。 図２１は、制震ダンパーの変形例を示す側面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る橋梁および橋梁用制震ダンパーを図面に基づいて説明する。なお、ここで説明および図示される橋梁および橋梁用制震ダンパーは、本発明の一実施形態に過ぎない。また、同じ作用を奏する部材または部位には、適宜に同じ符号を付している。また、各図面は模式的に描かれており、必ずしも実物を反映していない。また、各図面は一例を示すのみであり、特に言及されない限りにおいて本発明を限定しない。

≪橋梁１００≫
図１は、橋梁１００を示す図である。橋梁１００は、図１に示すように、上部構造体１０２と、支持構造体１０４と、制震ダンパー１０８とを備えている。ここで、上部構造体１０２には、橋桁や床版などが含まれる。また、支持構造体１０４は、上部構造体１０２（橋桁や床版など）を支持する部材である。支持構造体１０４には、橋脚１２１、１２２や橋台１２３、１２４が含まれる。橋脚１２１、１２２は、橋梁の中間に設置されて上部構造体１０２を支える橋の下部構造であり、橋台１２３、１２４は、橋梁の端部に設置されて上部構造体１０２を支える橋の下部構造である。

≪橋脚１２１、１２２、橋台１２３、１２４≫
この実施形態では、橋脚１２１、１２２は、基礎部１２１ａ、１２２ａを有している。基礎部１２１ａ、１２２ａは地面１０に埋設されている。橋脚１２１、１２２は、地面１０に埋設された基礎部１２１ａ、１２２ａから立った状態で設置されている。橋脚１２１、１２２の上端には、上部構造体１０２を直接支持する支承を設置する支承設置部１２１ｂ、１２２ｂが設けられている。橋台１２３、１２４は、概ね地面１０に埋設されている。地面１０から露出した橋台１２３、１２４の上部には、上部構造体１０２を直接支持する支承を設置する支承設置部１２３ａ、１２４ａが設けられている。

≪上部構造体１０２≫
ここで、上部構造体１０２のうち、例えば、橋桁は、一般的な鋼橋やコンクリート橋などでは、長さが数メートルから数十メートルに達する鋼板製の長軸の部材であり、温度環境の変化に伴う熱膨張と熱収縮によって伸縮する。伸縮量としては、数センチ、場合によっては、数十センチに達する。かかる上部構造体１０２の熱による伸縮を吸収するため、上部構造体１０２と、支持構造体１０４（橋台１２３、１２４または橋脚１２１、１２２）とは、剛結せず、支持構造体１０４に対する上部構造体１０２の変位を許容しうる構造としている。

この実施形態では、支持構造体１０４は、上部構造体１０２を支持する可動支承１０６を備えている。上部構造体１０２は、可動支承１０６によって、支持構造体１０４に対して変位が許容されている。上部構造体１０２と支持構造体１０４との間には、制震ダンパー１０８が設けられている。図２は、橋梁１００に取り付けられた制震ダンパー１０８の側面図である。また、図３は、制震ダンパー１０８が取り付けられた部位について、橋軸Ｌに対して直交する断面図である。ここでは、可動支承１０６は、特に模式的に描かれている。

≪可動支承１０６≫
ここで、可動支承１０６は、上部構造体１０２と支持構造体１０４との間に介在し、上部構造体１０２の鉛直荷重を支持する部材である。この実施形態では、可動支承１０６は、支持構造体１０４（ここでは、橋脚１２１、１２２と橋台１２３、１２４）に対して上部構造体１０２が変位するのを許容する部材である。可動支承１０６によって、上部構造体１０２は、橋脚１２１、１２２と橋台１２３、１２４に対して、橋軸Ｌの方向のみならず、橋軸Ｌに対して幅方向に移動することが許容されている。また、可動支承１０６によって、上部構造体１０２は、橋軸Ｌの方向および幅方向に対して、斜めに移動することも許容されている。なお、上部構造体１０２の支承構造によって、上部構造体１０２が支持構造体１０４に対して橋軸Ｌの方向に移動することが許容されているが、幅方向には移動が規制されている場合もある。かかる可動支承１０６は、滑り支承や転がり支承などで構成するとよい。支持構造体１０４に対する上部構造体１０２の可動領域を拘束するため、支持構造体１０４と上部構造体１０２との間には、適宜に固定支承（図示省略）やストッパ（図示省略）が設けられている。

ここでは、図１に示すように、支持構造体１０４の上部に可動支承１０６を設置する支承設置部１２３ａ、１２４ａが設けられている。可動支承１０６は、図３に示すように、上部構造体１０２の幅方向Ｗ（橋軸直交方向とも称される。）に離れた少なくとも２箇所（図３に示す例では２箇所）に、可動支承１０６が設けられている。上部構造体１０２は、かかる可動支承１０６に支持されている。可動支承１０６は、支持構造体１０４の上部において、長さ方向に沿った橋軸Ｌの周りに回転しないように上部構造体１０２を支持する。また、図３に示す例では、支承設置部１２３ａ、１２４ａには、可動支承１０６の間に制震ダンパー１０８が設けられている。ここで、制震ダンパー１０８は、上部構造体１０２と支持構造体１０４との間に介在し、上部構造体１０２に作用する水平力を減衰させる部材である。

≪制震ダンパー１０８≫
図４は、制震ダンパー１０８の側面図である。この実施形態では、制震ダンパー１０８は、図４に示すように、中間プレート１４１と、ダンパーユニット１４２、１４３と、サイドプレート１４４、１４５とを備えている。図５は、制震ダンパー１０８の平面図である。図６は、制震ダンパー１０８からサイドプレート１４４を取り外し、ダンパーユニット１４２の上面を露出させた状態を示す平面図である。なお、図４は、ダンパーユニット１４２、１４３について、図５のＩＶ−ＩＶ断面図である。

≪中間プレート１４１≫
中間プレート１４１は、上部構造体１０２と支持構造体１０４とのうち一方の部材（図２に示す例では、上部構造体１０２）に取り付けられている。そして、中間プレート１４１は、支持構造体１０４に対して上部構造体１０２が動く方向に沿って配置されている。図７は中間プレート１４１の側面図であり、図８は中間プレート１４１の平面図である。この実施形態では、中間プレート１４１は、図２に示すように、ダンパーユニット１４２、１４３が取り付けられる平板状の部材である。図８において、後述する中間接続プレート２０６、２０７が取り付けられる部位は２点鎖線Ａで示されている。中間プレート１４１には、図８に示すように、中間接続プレート２０６、２０７を取り付けるボルト挿通穴２２０が形成されている。

図７および図８に示すように、中間プレート１４１の一端には取付片１５１が設けられている。取付片１５１は、板状の部材であり、中間プレート１４１に対して直交するように取り付けられている。中間プレート１４１の一端と取付片１５１との交差部分には、リブ１５２が取り付けられている。中間プレート１４１と、取付片１５１と、リブ１５２は、それぞれ溶接されている。この実施形態では、リブ１５２は、取付片１５１と中間プレート１４１との角部において、中間プレート１４１の両面にそれぞれ幅方向に離れた４箇所に取り付けられている。この制震ダンパー１０８では、図２に示すように、中間プレート１４１の両面にそれぞれダンパーユニット１４２、１４３が取り付けられている。

≪サイドプレート１４４、１４５≫
サイドプレート１４４、１４５は、上部構造体１０２と支持構造体１０４とのうち他方の部材に取り付けられ、中間プレート１４１の上下両面にそれぞれ対向するように配置されている。サイドプレート１４４、１４５は、図２に示すように、中間プレート１４１の両側面に取り付けられたダンパーユニット１４２、１４３に対して、中間プレート１４１とは反対側の面にそれぞれ取り付けられている。サイドプレート１４４、１４５は、中間プレート１４１に対してせん断方向に変位可能な部材である。図９はサイドプレート１４４、１４５の側面図である。図１０はサイドプレート１４４、１４５の平面図である。この実施形態では、サイドプレート１４４、１４５は、ダンパーユニット１４２、１４３が取り付けられる平板状の部材である。図１０において、ダンパーユニット１４２、１４３が取り付けられる部位は２点鎖線Ｂで示されている。

サイドプレート１４４、１４５には、図９および図１０に示すように、それぞれダンパーユニット１４２、１４３が取り付けられる部位にせん断力を受けるキー１８０を取り付ける窪み１８２が形成されている。また、サイドプレート１４４、１４５には、ダンパーユニット１４２、１４３を取り付けるためのボルト孔１８３が形成されている。

図９および図１０に示すように、サイドプレート１４４、１４５の一端には取付片１６１が設けられている。取付片１６１は、板状の部材であり、サイドプレート１４４、１４５に対して直交するように取り付けられている。サイドプレート１４４、１４５の一端と取付片１６１との交差部分には、リブ１６２が取り付けられている。サイドプレート１４４、１４５と、取付片１６１と、リブ１６２は、それぞれ溶接されている。この実施形態では、リブ１６２は、サイドプレート１４４、１４５のダンパーユニット１４２、１４３が取り付けられる側とは反対側の面と、取付片１６１との角部において、幅方向に離れた４箇所に取り付けられている。なお、図４中、サイドプレート１４４、１４５は、サイドプレート１４４、１４５とダンパーユニット１４２、１４３を締結するボルト１８４の頭部が露出するように、リブ１６２の一部が切り欠かれた状態で描かれている。

≪ダンパーユニット１４２、１４３≫

ここで、図４は、制震ダンパー１０８の部分断面図であり、ダンパーユニット１４２、１４３については縦断面図（図５中のＩＶ−ＩＶ断面）が描かれている。図５は制震ダンパー１０８の平面図である。図６は制震ダンパー１０８のサイドプレート１４４を取り外し、ダンパーユニット１４２、１４３を露出させた状態を示す制震ダンパー１０８の平面図である。図１１は、ダンパーユニット１４２を横断する、図４中のＸＩ−ＸＩに沿った制震ダンパー１０８の部分断面図である。図１２は、ダンパーユニット１４２、１４３の断面図（図５中のＩＶ−ＩＶ断面に準じる断面図）である。

ダンパーユニット１４２、１４３は、図４に示されているように、中間プレート１４１の上下両側において、中間プレート１４１とサイドプレート１４４、１４５との間にそれぞれ取り付けられている。ここで、ダンパーユニット１４２、１４３は、図１２に示すように、第１連結板２０１と、第２連結板２０２と、粘弾性体２０３とを備えている。

《第１連結板２０１、中間接続プレート２０６、２０７》
ここで、第１連結板２０１は、中間プレート１４１に取り付けられる部材である。この実施形態では、第１連結板２０１と中間プレート１４１とは着脱可能に取り付けられている。この実施形態では、第１連結板２０１と中間プレート１４１との間には、中間接続プレート２０６、２０７が配置されており、それぞれボルト２１６およびボルトナット（２２２、２２４）によって取り付けられている。

つまり、この実施形態では、図４に示すように、中間プレート１４１の両側において、第１連結板２０１と中間プレート１４１との間にはそれぞれ中間接続プレート２０６、２０７が配置されている。ダンパーユニット１４２、１４３の第１連結板２０１は、中間接続プレート２０６、２０７を介して中間プレート１４１に取り付けられている。

具体的には、この実施形態では、第１連結板２０１は、所要の剛性を備えた略正方形の鋼板で構成されている。中間接続プレート２０６、２０７は、第１連結板２０１よりも一回り大きな略正方形の鋼板で構成されている。第１連結板２０１には、図４に示すように、中間接続プレート２０６、２０７が取り付けられる側の面に、ボルト２１６が螺合するねじ穴２１７が形成されている。また、中間接続プレート２０６、２０７が取り付けられる側の面には、キー２０４（第１キー）が装着される窪み２１０が形成されている。窪み２１０は、図１１に示すように、第１連結板２０１の中央部において、略円形に形成されている。ねじ穴２１７は、図１１に示すように、キー２０４が装着される窪み２１０の周囲に配置されている。この実施形態では、ねじ穴２１７は、第１連結板２０１の矩形の周縁に沿って複数均等に配置されている。

中間接続プレート２０６、２０７には、第１連結板２０１の窪み２１０に合わせて、キー２０４が装着される穴２１２が中間接続プレート２０６、２０７の中央部に略円形に形成されている。このように、中間接続プレート２０６、２０７と第１連結板２０１とが当接する面には、キー２０４が装着される窪み２１０または穴２１２が形成されている。そして、中間接続プレート２０６、２０７と第１連結板２０１には、中間接続プレート２０６、２０７と第１連結板２０１とからせん断力を受けるキー２０４が装着されている。

このように中間接続プレート２０６、２０７と第１連結板２０１との間にキー２０４を装着することによって、中間プレート１４１と第１連結板２０１とは所要のせん断力を受けることができる。また、ボルト２１６の損傷を防止できる。ここで、キー２０４は円板であり、窪み２１０または穴２１２は円形である。この場合、第１連結板２０１と中間接続プレート２０６、２０７とから受けるせん断力の方向に対して、せん断力の方向に関わらず、所要の抗力を発揮することができる。ただし、キー２０４の形状は、円形に限定されない。

また、第１連結板２０１と中間接続プレート２０６、２０７とは、ボルト２１６で締結されている。ここで、中間接続プレート２０６、２０７には、第１連結板２０１に形成されたねじ穴２１７に合わせて、ボルト２１６の頭が嵌り込むザグリ穴２１８が形成されている。そして、当該ザグリ穴２１８に取り付けられたボルト２１６を第１連結板２０１に形成されたねじ穴２１７に螺合させることによって、第１連結板２０１と中間接続プレート２０６、２０７とが締結されている。ここで、ザグリ穴２１８は、ボルト２１６の頭部が完全に中間接続プレート２０６、２０７に収まるように、所要の深さで形成されている。これにより、中間接続プレート２０６、２０７と中間プレート１４１とを当接させることができる。なお、この実施形態では、ボルト２１６の頭部が完全に収まるザグリ穴２１８が、中間接続プレート２０６、２０７に形成されている。これに限らず、中間プレート１４１に、ボルト２１６の頭部が収まる穴を形成してもよい。

また、中間接続プレート２０６、２０７は、第１連結板２０１からはみ出ている。図４および図６に示すように、中間接続プレート２０６、２０７が第１連結板２０１からはみ出た部位には、ボルト挿通穴２２０が形成されている。中間プレート１４１にも、中間接続プレート２０６、２０７に合わせてボルト挿通穴２２０が形成されている。そして、当該ボルト挿通穴２２０に挿通されたボルト２２２と当該ボルト２２２に取り付けられたナット２２４とによって、中間接続プレート２０６、２０７と中間プレート１４１とが締結されている。

かかる構造によって、中間プレート１４１の両側のダンパーユニット１４２、１４３をボルト２１６およびボルトナット（２２２、２２４）で取り付けることができる。これにより、中間プレート１４１に対して、ダンパーユニット１４２、１４３が着脱可能に取り付けられている。

《第２連結板２０２》
次に、第２連結板２０２は、サイドプレート１４４またはサイドプレート１４５に取り付けられる部材であり、第１連結板２０１に対向配置されている。この実施形態では、第２連結板２０２とサイドプレート１４４、１４５とは、着脱可能に取り付けられている。この実施形態では、第２連結板２０２とサイドプレート１４４、１４５とは、ボルト１８４によって取り付けられている。また、第２連結板２０２とサイドプレート１４４、１４５との間には、キー１８０が装着されている。

この実施形態では、第２連結板２０２は、第１連結板２０１と同様に、所要の剛性を備えた略正方形の鋼板で構成されている。第２連結板２０２には、図４および図６に示すように、サイドプレート１４４、１４５が取り付けられる側の面に、ボルト１８４が螺合するねじ穴２２６が形成されている。また、当該面には、キー１８０（第２キー）が装着される窪み２２８が形成されている。当該窪み２２８は、図６に示すように、第１連結板２０１の中央部において、略円形に形成されている。ねじ穴２２６は、図６に示すように、キー２０４が装着される窪み２２８の周囲に配置されている。この実施形態では、ねじ穴２２６は、第２連結板２０２の矩形の周縁に沿って複数均等に配置されている。

また、第２連結板２０２には、サイドプレート１４４、１４５に当接する面に、窪みまたは穴（この実施形態では、窪み２２８）が形成されている。当該窪み２２８は、サイドプレート１４４、１４５に形成された窪み１８２に位置を合わせて形成されている。そして、当該第２連結板２０２の窪み２２８とサイドプレート１４４、１４５の窪み１８２には、サイドプレート１４４、１４５と第２連結板２０２とからせん断力を受けるキー１８０（第２キー）が装着されている。この実施形態では、キー１８０は、円板であり、キー１８０が嵌る窪みまたは穴（この実施形態では、窪み１８２、２２８）は円形である。

このようにサイドプレート１４４、１４５と第２連結板２０２との間にキー１８０を装着することによって、サイドプレート１４４、１４５と第２連結板２０２とは所要のせん断力を受けることができる。また、サイドプレート１４４、１４５と第２連結板２０２とを締結するボルト１８４の損傷を防止できる。また、キー１８０は円板であり、窪み１８２、２２８はそれぞれ円形である。この場合、第２連結板２０２とサイドプレート１４４、１４５とから受けるせん断力の方向に関わらず、所要の抗力を発揮することができる。ただし、キー１８０の形状は、円形に限定されない。

かかる構造によって、サイドプレート１４４、１４５とダンパーユニット１４２、１４３は、ボルト１８４によって取り付けられている。かかるボルト１８４を取り外すことによって、サイドプレート１４４、１４５からダンパーユニット１４２、１４３を取り外すことができる。上述したように、この実施形態では、ダンパーユニット１４２、１４３は、中間プレート１４１とサイドプレート１４４、１４５との間に配置され、中間プレート１４１との間に中間接続プレート２０６、２０７を介在させ、それぞれボルト１８４、２１６およびボルトナット２２２、２２４によって取り付けられている。このため、ボルト１８４、２１６およびボルトナット２２２、２２４を取り外すことによって、ダンパーユニット１４２、１４３と、中間プレート１４１と、サイドプレート１４４、１４５と、中間接続プレート２０６、２０７とは、それぞれ取り外すことができる。このため、各部品のメンテナンスや交換が容易に行える。

《粘弾性体２０３》
次に、粘弾性体２０３は、第１連結板２０１と第２連結板２０２との間に配置され、第１連結板２０１と第２連結板２０２とに接着されている。また、粘弾性体２０３は、第１連結板２０１と第２連結板２０２とのうち、少なくとも第１連結板２０１と第２連結板２０２とが対向する面と当該面に隣接する側面とに接着されている。この実施形態では、粘弾性体２０３は、第１連結板２０１と第２連結板２０２との間において、第１連結板２０１と第２連結板２０２を覆うように配置された矩形のゴム成形体である。

粘弾性体２０３には、例えば、高減衰性を有する粘弾性ゴム（高減衰ゴム）を用いることができる。かかる高減衰ゴムには、例えば、天然ゴム，スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ），ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ），ブタジエンゴム素材（ＢＲ），イソプレンゴム（ＩＲ），ブチルゴム（ＩＩＲ），ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩＲ），クロロプレンゴム（ＣＲ）のゴム素材に、高減衰性を発揮する添加剤を加えて生成された高減衰性ゴム組成物を用いることができる。高減衰性を発揮させうる添加剤としては、例えば、カーボンブラックやシラン化合物など、種々の添加剤が知られている。また、ここでは、粘弾性体２０３は、ある程度以上のせん断歪（せん断変位／厚さ（高さ））が許容されるとよく、例えば、１５０％以上、より好ましくは２００％以上のせん断歪が許容される材料を選択するとよい。

図１３は、粘弾性体に生じたせん断変位と、せん断荷重との関係を示すヒステリシスループＡ（実測ヒステリシス曲線）が模式的に示されている。図１３中、横軸はせん断方向の変位を示し、縦軸はその際のせん断荷重を示している。かかるヒステリシスループＡによれば、粘弾性体に生じたせん断変位が増加するにつれてせん断荷重が高くなり、抵抗力が大きくなることが分かる。この粘弾性体は、せん断変形を伴う振動を受けると、一周期毎に、当該ヒステリシスループＡで囲まれたエネルギに相当するエネルギを吸収し得る。

この実施形態では、粘弾性体２０３は、第１連結板２０１と第２連結板２０２を覆うように配置され、第１連結板２０１と第２連結板２０２とに接着されている。ここでは、粘弾性体２０３は、基材としてゴムを用い、加硫成形する際に、第１連結板２０１と第２連結板２０２とに加硫接着させることができる。図示は省略するが、例えば、ゴム素材を成形する金型のキャビティー空間の対向する側面に、第１連結板２０１と第２連結板２０２（図１２参照）とを対向配置する。金型のキャビティー空間は、第１連結板２０１と第２連結板２０２の対向する面２０１ａ、２０２ａおよび周側面２０１ｂ、２０２ｂが覆われるように構築されている。そして、当該第１連結板２０１と第２連結板２０２との間の所定のキャビティー空間に、ゴム素材を入れて加硫成形するとよい。これにより、粘弾性体２０３は、図１２に示すように、第１連結板２０１と第２連結板２０２の互いに対向する面２０１ａ、２０２ａ、および、周側面２０１ｂ、２０２ｂに接着した状態で成形される。

なお、この実施形態では、第１連結板２０１と第２連結板２０２とが対向する領域に、金型のキャビティー空間が形成されている（図１２参照）。さらに、金型は、第１連結板２０１と第２連結板２０２の周側面２０１ｂ、２０２ｂから少し離れて、金型側面Ｌ１、Ｌ２（ここでは、Ｌ１、Ｌ２は、仮想的に金型側面の位置を示している。）が配置されている。このため、第１連結板２０１と第２連結板２０２の周側面２０１ｂ、２０２ｂと、金型側面Ｌ１、Ｌ２との間に隙間が形成されている。さらに、第１連結板２０１と第２連結板２０２は、それぞれ対向する面２０１ａ、２０２ａとは反対側の面の周縁部２０１ｃ、２０２ｃに段差が形成されている。そして、当該対向する面２０１ａ、２０２ａとは反対側の面に当接する金型面Ｌ３、Ｌ４（ここでは、Ｌ３、Ｌ４は、仮想的に金型面の位置を示している。）と周縁部２０１ｃ、２０２ｃとの間には、隙間が形成されている。

このため、粘弾性体２０３は、第１連結板２０１と第２連結板２０２とが対向する領域に成形されている。さらに、粘弾性体２０３は、第１連結板２０１と第２連結板２０２の周側面２０１ｂ、２０２ｂを覆い、さらに、第１連結板２０１と第２連結板２０２が対向する面２０１ａ、２０２ａとは反対側の面の周縁部２０１ｃ、２０２ｃにも成形されている。また、ここでは、粘弾性体２０３は、第１連結板２０１と第２連結板２０２とが対向する面２０１ａ、２０２ａと、第１連結板２０１と第２連結板２０２との周側面２０１ｂ、２０２ｂ（対向する面２０１ａ、２０２ａに隣接する面）とに加硫接着されている。さらに、粘弾性体２０３は、第１連結板２０１と第２連結板２０２が対向する面２０１ａ、２０２ａとは反対側の面の周縁部２０１ｃ、２０２ｃにも加硫接着されている。

この実施形態では、第１連結板２０１と第２連結板２０２との距離は、凡そ６０ｍｍ程度であり、粘弾性体２０３は、単純な高減衰性を有する粘弾性ゴム（高減衰ゴム）の成形体である。つまり、粘弾性体２０３は、積層ゴムのように鋼板が含まれておらず、純粋に粘弾性ゴム（高減衰ゴム）の成形体である。この制震ダンパー１０８は、図２に示すように、中間プレート１４１とサイドプレート１４４、１４５との間で、上部構造体１０２から受けうる荷重を実質的に支持することができない。つまり、この制震ダンパー１０８は、粘弾性体２０３を圧縮させるような荷重を継続して受けることができない。

仮に、上部構造体１０２から制震ダンパー１０８に鉛直荷重が作用すると、中間プレート１４１とサイドプレート１４４、１４５との間に配置された粘弾性体２０３を圧縮させるように荷重が作用する。粘弾性体２０３は、過度の圧縮荷重が継続して作用するとクリープ（応力緩和）が生じ、成形された形状が維持できなくなる。この実施形態では、図１から図３に示すように、上部構造体１０２は、上部構造体１０２と支持構造体１０４との間に設けられた支承（可動支承１０６）によって支持されている。このため、上部構造体１０２から制震ダンパー１０８に鉛直荷重は作用しない。つまり、この制震ダンパー１０８は、薄いゴム板と鋼板とが交互に積層され、圧縮荷重を支持することができる積層ゴム（例えば、鉛プラグ入り積層ゴム支承）などと明確に区別される。また、この制震ダンパー１０８は、積層ゴムに比べて安価に製造できる。制震ダンパー１０８は、同程度のせん断変位を許容する場合には積層ゴムに比べて薄くできる。反対に、上部構造体１０２と支持構造体１０４との間隔が同じであれば、この制震ダンパー１０８は、積層ゴムよりも大きいせん断変位を許容しうる。

≪粘弾性体２０３の厚さ（第１連結板２０１と第２連結板２０２の距離）≫
ここで、粘弾性体２０３の厚さ（第１連結板２０１と第２連結板２０２の距離）は、例えば、１０ｍｍ以上、好ましくは２５ｍｍ以上、より好ましくは３０ｍｍ以上、さらに好ましくは４０ｍｍ以上、さらには６０ｍｍ以上であるとよい。粘弾性体２０３は、同じ材料であれば厚さが厚い程、せん断変位を許容できる。つまり、例えば、粘弾性体２０３が２００％程度のせん断歪（せん断変位／厚さ（高さ））を許容する場合には、粘弾性体２０３の厚さが２５ｍｍ以上であれば、上部構造体１０２と支持構造体１０４の水平変位を５０ｍｍ程度許容できる。また、粘弾性体２０３の厚さが３０ｍｍ以上であれば６０ｍｍの水平変位を許容できる。さらに粘弾性体２０３の厚さが４０ｍｍ以上であれば、８０ｍｍの水平変位が許容できる。このように、粘弾性体２０３の厚さは、厚いほど上部構造体１０２と支持構造体１０４の水平変位を許容できる。

≪耐候性ゴム≫
なお、図示は省略するが、粘弾性体２０３を覆うように耐候性ゴムを備えていてもよい。ここでは、耐候性ゴムは、シート状のゴムであり、粘弾性体２０３の外周を覆うように、例えば、粘弾性体２０３の周囲に巻かれているとよい。耐候性ゴムは、粘弾性体２０３の挙動を阻害しない程度に、適度に軟らかいシート状のゴムを採用するとよい。ここで、耐候性ゴムに用いられ得るゴムとしては、例えば、クロロプレンアクリロゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などが挙げられる。

《ダンパーユニット１４２、１４３の取り付け（制震ダンパー１０８の構築）》
このダンパーユニット１４２、１４３は、上述したように中間プレート１４１の両側にそれぞれ配置されている。そして、中間プレート１４１の両側において、第１連結板２０１が中間接続プレート２０６、２０７を介して中間プレート１４１に取り付けられている。さらに、中間プレート１４１に対向配置されたサイドプレート１４４、１４５に、ダンパーユニット１４２、１４３の第２連結板２０２がそれぞれ取り付けられている。粘弾性体２０３は、第１連結板２０１と第２連結板２０２には接着されているが、中間接続プレート２０６、２０７や中間プレート１４１、およびサイドプレート１４４、１４５には接着されていない。これにより、中間プレート１４１、中間接続プレート２０６、２０７、ダンパーユニット１４２、１４３、サイドプレート１４４、１４５からなる制震ダンパー１０８（図２参照）が組み上げられる。

≪制震ダンパー１０８の取り付け≫
この制震ダンパー１０８は、図２に示すように、取付部材１７１、１７２を介して、上部構造体１０２と、支持構造体１０４（この実施形態では、具体的には、橋台１２３の支承設置部１２３ａ）との間に取り付けられている。

≪取付部材１７１（第１取付部材）≫
取付部材１７１（第１取付部材）は、中間プレート１４１またはサイドプレート１４４、１４５のうち何れか一方を上部構造体１０２に取り付ける部材である。図２に示す実施形態では、取付部材１７１は、橋梁１００の上部構造体１０２に中間プレート１４１を取り付ける部材である。取付部材１７１は、上部構造体１０２の下面に取り付けられる第１プレート１７１ａと、中間プレート１４１の取付片１５１が取り付けられる第２プレート１７１ｂと、リブ１７１ｃとを備えている。ここでは、取付部材１７１は、第１プレート１７１ａと第２プレート１７１ｂとの端部を直交させ、かつ、その角部にリブ１７１ｃを取り付けることによって補強されている。第１プレート１７１ａと第２プレート１７１ｂとリブ１７１ｃとは溶接されているとよい。この実施形態では、第１プレート１７１ａは、橋梁１００の上部構造体１０２の下面に取り付けられている。第２プレート１７１ｂは、上部構造体１０２の下方に延出し、制震ダンパー１０８が取り付けられる面が橋台１２３の支承設置部１２３ａの方に向けられている。

≪取付部材１７２（第２取付部材）≫
取付部材１７２（第２取付部材）は、中間プレート１４１またはサイドプレート１４４、１４５のうち何れか一方を、支持構造体１０４に取り付ける部材である。図２に示す実施形態では、取付部材１７２は、支持構造体１０４（具体的には、橋台１２３の支承設置部１２３ａ）とサイドプレート１４４、１４５とを取り付ける部材である。取付部材１７２は、支承設置部１２３ａに取り付けられる第１プレート１７２ａと、サイドプレート１４４、１４５の取付片１６１が取り付けられる第２プレート１７２ｂと、リブ１７２ｃとを備えている。ここでは、取付部材１７２は、第１プレート１７２ａと第２プレート１７２ｂとの端部を直交させ、かつ、その角部にリブ１７２ｃを取り付けることによって補強されている。第１プレート１７２ａと第２プレート１７２ｂとリブ１７２ｃとは溶接されているとよい。この実施形態では、第１プレート１７２ａは、支承設置部１２３ａの上面に取り付けられている。第２プレート１７２ｂは支承設置部１２３ａの上方に延出し、上部構造体１０２の下部に取り付けられた取付部材１７１の第２プレート１７１ｂに対向している。

図２に示すように、上部構造体１０２に取り付けられた取付部材１７１の第２プレート１７１ｂと、支承設置部１２３ａに取り付けられた取付部材１７２の第２プレート１７２ｂとは、それぞれ上部構造体１０２の橋軸方向に向けられて、互いに対向している。この制震ダンパー１０８の中間プレート１４１の取付片１５１は、上部構造体１０２に取り付けられた取付部材１７１の第２プレート１７１ｂに取り付けられている。また、サイドプレート１４４、１４５の取付片１６１は、支承設置部１２３ａに取り付けられた取付部材１７２の第２プレート１７２ｂに取り付けられている。制震ダンパー１０８の中間プレート１４１とサイドプレート１４４、１４５、および、取付部材１７１、１７２の取り付けは、特に限定されないが、ボルトナットのように、取り外し可能な締結構造を用いるとよい。これにより、制震ダンパー１０８の交換が容易になる。

なお、制震ダンパー１０８と、上部構造体１０２または支持構造体１０４との間に、初期状態で、粘弾性体２０３にせん断変形が生じないように調整する調整部材を設けてもよい。かかる調整部材として、この実施形態では、図２に示すように、中間プレート１４１の取付片１５１と、取付部材１７１との間にスペーサ１７３を介在させている。かかるスペーサ１７３は、支持構造体１０４に上部構造体１０２を設置した初期状態で、粘弾性体２０３にせん断変形が生じないように、取付部材１７１に対する中間プレート１４１の取付位置を調整する部材である。なお、初期状態で、粘弾性体２０３にせん断変形が生じないように調整する調整部材は、かかるスペーサ１７３に限定されない。

≪制震ダンパー１０８の作用≫
図１４と図１５は、それぞれ橋梁１００に取り付けられた制震ダンパー１０８の側面図である。図１４と図１５には、それぞれ支持構造体１０４としての橋台１２３、１２４に対して上部構造体１０２が橋軸Ｌに沿って変位した状態が示されている。また、図１６は、制震ダンパーの平面図である。図１６には、支持構造体１０４としての橋台１２３、１２４に対して上部構造体１０２が橋軸Ｌに直交する方向に変位した状態が示されている。

制震ダンパー１０８の中間プレート１４１は、かかる支持構造体１０４に対する上部構造体１０２の可動方向に実質的に平行に配置されている。そして、中間プレート１４１は上部構造体１０２と支持構造体１０４のうち一方の部材（この実施形態では、上部構造体１０２）に取り付けられている。また、制震ダンパー１０８のサイドプレート１４４、１４５は、上部構造体１０２と支持構造体１０４のうち他方の部材（この実施形態では、支持構造体１０４としての橋台１２３）に取り付けられている。このため、図１４〜図１６に示すように、支持構造体１０４としての橋台１２３に対して上部構造体１０２が変位した場合、それに応じて制震ダンパー１０８の中間プレート１４１とサイドプレート１４４、１４５とが相対的に変位する。かかる中間プレート１４１とサイドプレート１４４、１４５の相対変位に応じて、ダンパーユニット１４２、１４３の粘弾性体２０３はせん断変形する。

ダンパーユニット１４２、１４３の粘弾性体２０３には、支持構造体１０４としての橋台１２３、１２４に対する上部構造体１０２の移動方向に関わらず、せん断変形が入力される。図１３は、粘弾性体２０３のヒステリシスループを模式的に示している。図１３中の横軸は粘弾性体２０３に作用するせん断変位であり、縦軸は中間プレート１４１とサイドプレート１４４、１４５に作用させるせん断荷重を示している。この制震ダンパー１０８は、一周期毎に、粘弾性体２０３に生じるせん断変形に応じて、当該粘弾性体２０３のヒステリシスループＡで囲まれた部分に相当するエネルギを吸収することができる。

なお、この制震ダンパー１０８では、図２に示すように、中間プレート１４１の両側において同じ位置にダンパーユニット１４２、１４３が取り付けられている。さらに、サイドプレート１４４、１４５は、ダンパーユニット１４２、１４３の外側に取り付けられている。このため、中間プレート１４１とサイドプレート１４４、１４５とにせん断方向の変位が生じたときに、両側の粘弾性体２０３から、それぞれ中間プレート１４１に作用するモーメント（中間プレート１４１を回転させようとする力）が互いに相殺される。このため、中間プレート１４１とサイドプレート１４４、１４５とは、安定した状態でせん断変位が生じる。

図１７は、制震ダンパー１０８の粘弾性体２０３にせん断変位が生じた状態を模式的に示している。図１７中の矢印ａ、ｂは、粘弾性体２０３に作用するせん断力を示している。また、矢印ｃ、ｄは、粘弾性体２０３に作用するモーメントを示している。この場合、制震ダンパー１０８のせん断力ａ、ｂが釣合い、さらにモーメントｃ、ｄが釣合う。これにより、制震ダンパー１０８に安定した状態でせん断変形が生じ、支持構造体１０４と上部構造体１０２とが安定した状態で相対変位する。また、サイドプレート１４４、１４５は、それぞれモーメントｃ、ｄによって、回転する方向に力を受ける。この実施形態では、例えば、取付部材１７２に取り付けられる取付片１６１およびリブ１６２によって、サイドプレート１４４、１４５が回転しないように支持されている。

この制震ダンパー１０８によれば、中間プレート１４１とサイドプレート１４４、１４５とにせん断変位が生じた場合に、ダンパーユニット１４２、１４３の粘弾性体２０３に生じるせん断変形によって所要の抗力が生じる。これにより、橋梁１００に生じる振動を早期に減衰させることができる。なお、上記のように、この制震ダンパー１０８は、上部構造体１０２の変位に応じて、ダンパーユニット１４２、１４３にせん断変形が生じる。このため、制震ダンパー１０８を構成する中間プレート１４１、ダンパーユニット１４２、１４３、サイドプレート１４４、１４５の各部材は、かかるせん断荷重に対して所要の耐力を備えるように設計されているとよい。

また、この制震ダンパー１０８は、ダンパーユニット１４２、１４３の粘弾性体２０３に作用するせん断変形に応じて抗力が生じるので、地震動のように、短周期の振動に対しても、所要の減衰機能を発揮することができる。また、制震ダンパー１０８は、基本的には、中間プレート１４１と、ダンパーユニット１４２、１４３と、サイドプレート１４４、１４５との５層構造である。この場合、平面視において２つのダンパーユニット１４２、１４３が重ねて取り付けられており、設置スペースの割に大きな抵抗力が得られる。

また、図１８は、比較例としての制震ダンパー１０８Ａを備えた橋梁１００Ａを示す。図１８では、中間プレート１４１の両側において、中間プレート１４１とサイドプレート１４４、１４５との間に粘弾性体２０３Ａが配置されている。粘弾性体２０３Ａは、中間プレート１４１とサイドプレート１４４、１４５との対向する面１４１ａ、１４１ｂ、１４４ａ、１４５ａに直接接着されている。ここでは、上部構造体１０２が支持構造体１０４に対して水平方向に変位し、粘弾性体２０３Ａがせん断変形した状態が描かれている。ここで、比較例としての制震ダンパー１０８Ａは、第１連結板２０１と第２連結板２０２（図１５参照）がない。粘弾性体２０３Ａは単純な矩形の成形体であり、粘弾性体２０３Ａの上下の端面が直接中間プレート１４１とサイドプレート１４４、１４５に接着された単純な構造である。

この場合、図１８に示すように、上部構造体１０２が支持構造体１０４に対して水平方向に変位すると、粘弾性体２０３Ａがせん断変形する。この際、中間プレート１４１とサイドプレート１４４、１４５に接着された粘弾性体２０３Ａの上下の端部の周縁は引張荷重が集中しやすい。このため、上部構造体１０２が支持構造体１０４に対して大きく水平方向に変位すると、粘弾性体２０３Ａが損傷したり、粘弾性体２０３Ａの接着箇所が損傷したりするなどの原因となりやすい。

これに対して、図２に示す制震ダンパー１０８では、中間プレート１４１とサイドプレート１４４、１４５との間にダンパーユニット１４２、１４３が取り付けられている。ダンパーユニット１４２、１４３の粘弾性体２０３は、中間プレート１４１とサイドプレート１４４、１４５に取り付けられた第１連結板２０１と第２連結板２０２を覆っている。ここでは、粘弾性体２０３は、第１連結板２０１と第２連結板２０２とが対向する面２０１ａ、２０２ａおよび第１連結板２０１と第２連結板２０２との周側面２０１ｂ、２０２ｂ（対向する面２０１ａ、２０２ａに隣接する面）に加硫接着されている。さらに、この実施形態では、粘弾性体２０３は、第１連結板２０１と第２連結板２０２との周側面２０１ｂ、２０２ｂを廻り込んでおり、第１連結板２０１と第２連結板２０２の対向する面２０１ａ、２０２ａとは反対側の面の周縁部２０１ｃ、２０２ｃにも加硫接着されている。

この場合、上部構造体１０２が支持構造体１０４に対して水平方向に変位すると、図１５に示すように、ダンパーユニット１４２、１４３がせん断変形する。この際、第１連結板２０１と第２連結板２０２に接着された粘弾性体２０３の上下の端部の周縁は、中間プレート１４１とサイドプレート１４４、１４５には、接着されておらず、当該部位はフリーな状態であり、応力が集中しない。このため、上部構造体１０２が支持構造体１０４に対して大きく水平方向に変位しても、粘弾性体２０３の当該部位が損傷することがない。さらに、この実施形態では、粘弾性体２０３は、第１連結板２０１と第２連結板２０２との周側面２０１ｂ、２０２ｂを廻り込んでおり、第１連結板２０１と第２連結板２０２の対向する面２０１ａ、２０２ａとは反対側の面の周縁部２０１ｃ、２０２ｃにも加硫接着されている。このため、粘弾性体２０３は損傷しにくく、かつ、第１連結板２０１と第２連結板２０２との接着部分も損傷しにくい。

なお、ここで粘弾性体２０３は、第１連結板２０１と第２連結板２０２とのうち、少なくとも第１連結板２０１と第２連結板２０２とが対向する面２０１ａ、２０２ａと当該面２０１ａ、２０２ａに隣接する側面２０１ｂ、２０２ｂとに接着されているとよい。このとき、粘弾性体２０３は、第１連結板２０１と第２連結板２０２との周側面２０１ｂ、２０２ｂを廻り込んでおり、第１連結板２０１と第２連結板２０２の対向する面２０１ａ、２０２ａとは反対側の面の周縁部２０１ｃ、２０２ｃに加硫接着されていなくてもよい。また、第１連結板２０１と第２連結板２０２の対向する面２０１ａ、２０２ａとは反対側の面の周縁部２０１ｃ、２０２ｃには、段差（図１２参照）は無くても良い。

図２に示す制震ダンパー１０８では、上部構造体１０２が支持構造体１０４に対して大きく水平方向に変位しても、ダンパーユニット１４２、１４３の粘弾性体２０３に生じる応力集中が緩和される。このため、大きな地震のように上部構造体１０２に大きな揺れが生じる場合でも、粘弾性体２０３を適切に機能させることができる。これにより、上部構造体１０２に生じる揺れを早期に減衰させることができる。

また、この実施形態では、図６および図１１に示すように、第１連結板２０１と第２連結板２０２は矩形であるとよい。また、第１連結板２０１と第２連結板２０２の周縁角部にはＲ加工が施されている。また、粘弾性体２０３は、横断面が矩形の柱状に成形されている。そして、当該粘弾性体２０３の矩形の角部２０３ａには所要の大きさのＲが設けられている。これにより、せん断変形する際に当該角部２０３ａへの応力集中が小さく抑えられている。また、所要の大きさのＲが設けられていることによって、サイドプレート１４４、１４５に対して中間プレート１４１が変位する方向に対する影響が小さくなる。なお、制震ダンパー１０８の粘弾性体２０３は、断面を矩形とすることに限らない。例えば、制震ダンパー１０８の粘弾性体２０３は、断面を円形にしてもよい。粘弾性体２０３は、断面を円形にすることにより、サイドプレート１４４、１４５に対して中間プレート１４１が変位する方向に対する影響が概ね均一になる。

但し、橋梁用の制震ダンパー１０８としては、上部構造体１０２と支持構造体１０４が垂直方向において重なった部分は、橋軸Ｌ（図１参照）に沿って長方形である場合が多い。また、粘弾性体２０３が振動を吸収する機能は、粘弾性体２０３のせん断変形に対する抵抗に起因する。この際、粘弾性体２０３のせん断変形に対する抵抗は、せん断方向に対する粘弾性体２０３の断面積に比例して大きくなる。このため、橋梁用の制震ダンパー１０８としては、水平方向の横断面において、粘弾性体２０３の有効面積を広く確保したい。この場合、上部構造体１０２と支持構造体１０４が、橋軸Ｌに沿って垂直方向において重なった部分が橋軸Ｌに沿った長方形であるので、粘弾性体２０３は水平方向の断面において矩形であることが有効である。

≪制震ダンパー１０８の他の取り付け構造≫
また、図１および図２に示すように、上述した実施形態では、制震ダンパー１０８は、取付部材１７１、１７２を介して、上部構造体１０２と支持構造体１０４に取り付けられている。制震ダンパー１０８を取り付ける構造は、かかる形態に限定されない。

例えば、図１９および図２０は、それぞれ制震ダンパー１０８の変形例である。図１９および図２０に示す例では、上部構造体１０２と支持構造体１０４とに適当な取付部材１７１、１７２が取り付けられている。そして、制震ダンパー１０８は、当該取付部材１７１、１７２を介して、上部構造体１０２と支持構造体１０４との間に取り付けられている。

ここで、図１９および図２０に示す例では、上部構造体１０２と支持構造体１０４との間隙が、設置しようとする制震ダンパー１０８に対して狭い。ここでは、図１９および図２０に示すように、支持構造体１０４の側壁１０４ａに、制震ダンパー１０８を取り付けるための取付部材１７２が取り付けられている。ここで、取付部材１７２は、所定の厚さの平板である。また、取付部材１７１は、上部構造体１０２の下面に取り付けられており、取付部材１７２に対向したプレート１７１ｂを備えている。

図１９は、支持構造体１０４の側壁１０４ａに取り付けられた取付部材１７２に、制震ダンパー１０８のサイドプレート１４４、１４５が取り付けられている。また、上部構造体１０２に取り付けられた取付部材１７１のプレート１７１ｂに制震ダンパー１０８の中間プレート１４１が取り付けられている。図２０は、支持構造体１０４の側壁１０４ａに取り付けられた取付部材１７２に、制震ダンパー１０８の中間プレート１４１が取り付けられている。また、上部構造体１０２に取り付けられた取付部材１７１のプレート１７１ｂに制震ダンパー１０８のサイドプレート１４４、１４５が取り付けられている。このように、制震ダンパー１０８の中間プレート１４１は、上部構造体１０２と支持構造体１０４とのうち一方の部材に取り付けられているとよく、制震ダンパー１０８のサイドプレート１４４、１４５は、上部構造体１０２と支持構造体１０４とのうち他方の部材に取り付けられているとよい。

このように、制震ダンパー１０８は、当該取付部材１７１、１７２を介して、上部構造体１０２と支持構造体１０４との間に取り付けられていてもよい。また、図１に示す例では、制震ダンパー１０８は、支持構造体１０４として橋台１２３、１２４に取り付けられているが、支持構造体１０４としての橋脚１２１、１２２に取り付けられていてもよい。

また、上述した実施形態では、ダンパーユニット１４２、１４３の第１連結板２０１は、中間接続プレート２０６、２０７を介して中間プレート１４１に取り付けられている。ダンパーユニット１４２、１４３は、かかる形態に限定されない。例えば、ダンパーユニット１４２、１４３の第１連結板２０１は、中間接続プレート２０６、２０７を一体化した形状を有していてもよい。

図２１は、制震ダンパー１０８の変形例を示す側面図である。かかる制震ダンパー１０８の変形例は、例えば、図２１に示すように、粘弾性体２０３が接着された領域からはみ出るように、第１連結板２０１Ａが延びている。この変形例では、粘弾性体２０３が接着された領域からはみ出た部位２０１Ａ１において、第１連結板２０１Ａは中間プレート１４１に取り付けられている。この場合、図２１に示された形態では、第１連結板２０１Ａは、盛り上がった平坦な段差２０１Ａ２が設けられている。段差２０１Ａ２は、粘弾性体２０３が接着された側の側面に設けられている。段差２０１Ａ２は、粘弾性体２０３が接着された領域において盛り上がっている。ここでは、第１連結板２０１Ａのうち、平坦な段差２０１Ａ２において第２連結板２０２に対向する面２０１Ａａと、当該段差２０１Ａ２の側面２０１Ａｂ（対向する面２０１Ａａに隣接する側面）とに、粘弾性体２０３が接着されている。

この場合、キー２０４（図４参照）は不要になる。また、第１連結板２０１と中間接続プレート２０６、２０７を取り付けていたボルト２１６も不要になる。このように、第１連結板２０１と中間接続プレート２０６、２０７を一体化した構造にすることによって、部品点数を少なくできる。また、図２１に示す形態では、第１連結板２０１Ａは、絞り加工によって、段差２０１Ａ２が設けられており、段差２０１Ａ２の裏面には、窪み２０１Ａ３が形成されている。かかる絞り加工によって、第１連結板２０１Ａの段差２０１Ａ２に所要の強度を持たせることができ、かつ、第１連結板２０１を軽量化できる。なお、第１連結板２０１Ａは、絞り加工によらず、段差２０１Ａ２を有する形状に成形してもよい。

≪粘弾性体２０３の好適例≫
ここで、粘弾性体２０３には、せん断変形に対して、所要の抗力を発揮し、振動を早期に減衰させる機能を奏する高減衰ゴムの成形体が用いられていると良い。かかる高減衰ゴム成形体としては、主鎖にＣ−Ｃ結合を有するポリマーからなる基材ゴム１００重量部に対してシリカを１００〜１５０重量部添加し、そのシリカに対してシラン化合物を１０重量％〜３０重量％配合したものを挙げることができる。

以上、本発明の一実施形態に係る橋梁１００および橋梁用制震ダンパー１０８について、種々を説明したが、本発明は、特段言及されない限りにおいて、上述した何れの実施形態にも限定されない。

例えば、上述した実施形態では、例えば、図２に示すように、中間プレート１４１の両側において、中間プレート１４１とサイドプレート１４４、１４５との間には、ダンパーユニット１４２、１４３がそれぞれ1つずつ配置されている。本発明は、かかる形態に限定されない。例えば、中間プレート１４１の両側において、中間プレート１４１とサイドプレート１４４、１４５との間には、ダンパーユニット１４２、１４３がそれぞれ複数配置されていてもよい。この場合、配置されたダンパーユニット１４２、１４３の数に応じて、中間プレート１４１とサイドプレート１４４、１４５との間のせん断変位に対して、より高い抵抗力が発揮される。

また、この制震ダンパー１０８は、既設の橋梁のように、上部構造体１０２と支持構造体１０４との間に設置スペースに制約がある場合でも、取り付けることが可能であり、上部構造体１０２と支持構造体１０４との間のせん断変位に対して、所要の減衰力が得られる。また、構造が簡単であり、製造コストや設置に要するコストが安価に抑えられる。このため、橋梁の地震対策に要するコストを大幅に低く抑えることができる。

１０ 地面
１００、１００Ａ 橋梁
１０２ 上部構造体
１０４ 支持構造体
１０４ａ 支持構造体の側壁
１０６ 可動支承
１０８、１０８Ａ 制震ダンパー（橋梁用制震ダンパー）
１２１、１２２ 橋脚
１２１ａ、１２２ａ 基礎部
１２１ｂ、１２２ｂ 支承設置部
１２３、１２４ 橋台
１２３ａ、１２４ａ 支承設置部
１４１ 中間プレート
１４２、１４３ ダンパーユニット
１４４、１４５ サイドプレート
１５１ 取付片
１５２ リブ
１６１ 取付片
１６２ リブ
１７１ 取付部材
１７１ａ 第１プレート
１７１ｂ 第２プレート
１７１ｃ リブ
１７２ 取付部材
１７２ａ 第１プレート
１７２ｂ 第２プレート
１７２ｃ リブ
１７３ スペーサ
１８０ キー（第２キー）
１８２ 窪み
１８３ ボルト孔
１８４ ボルト
２０１ 第１連結板
２０１ａ 第１連結板２０１の第２連結板２０２に対向する面
２０１ｂ 周側面
２０１ｃ 周縁部
２０１Ａ 第１連結板
２０１Ａ１ 粘弾性体２０３が接着された領域からはみ出た部位
２０１Ａ２ 段差
２０１Ａａ 第１連結板２０１の第２連結板２０２に対向する面
２０１Ａｂ 段差の側面
２０２ 第２連結板
２０２ａ 第２連結板２０２の第１連結板２０１に対向する面
２０２ｂ 周側面
２０２ｃ 周縁部
２０３、２０３Ａ 粘弾性体
２０３ａ 粘弾性体２０３の角部
２０４ キー（第１キー）
２０６、２０７ 中間接続プレート
２１０ 窪み
２１２ 穴
２１６ ボルト
２１７ ねじ穴
２１８ ザグリ穴
２２０ ボルト挿通穴
２２２ ボルト
２２４ ナット
２２６ ねじ穴
２２８ 窪み
Ｌ 橋軸
Ｌ１、Ｌ２ 金型側面
Ｌ３、Ｌ４ 金型面
Ｗ 上部構造体１０２の幅方向

Claims (34)

1. 上部構造体と、
   前記上部構造体を支持する可動支承を備えた支持構造体と、
   前記上部構造体と前記支持構造体との間に配置された制震ダンパーと
   を備え、
   前記制震ダンパーは、
   前記上部構造体と前記支持構造体とのうち一方の部材に取り付けられ、前記支持構造体に対して前記上部構造体が動く可動方向に沿って配置された中間プレートと、
   前記上部構造体と前記支持構造体とのうち他方の部材に取り付けられ、前記中間プレートの上下両面にそれぞれ対向するように配置されたサイドプレートと、
   前記中間プレートの上下両側において、前記中間プレートとサイドプレートとの間にそれぞれ取り付けられたダンパーユニットと、
   を備え、
   前記ダンパーユニットは、
   前記中間プレートに取り付けられた第１連結板と、
   前記サイドプレートに取り付けられ、前記第１連結板に対向配置された第２連結板と、
   前記第１連結板と前記第２連結板との間に配置され、前記第１連結板と前記第２連結板とに接着された粘弾性体と
   を備え、
   当該粘弾性体は、前記第１連結板と前記第２連結板とのうち、少なくとも前記第１連結板と前記第２連結板とが対向する面と当該面に隣接する側面とに接着されている、
   橋梁。
2. 前記ダンパーユニットは、前記中間プレートの上下両側において同じ位置に配置されている、請求項１に記載された橋梁。
3. 前記第１連結板と前記中間プレートとは着脱可能に取り付けられている、請求項１または２に記載された橋梁。
4. 前記中間プレートの上下両側において、前記第１連結板と前記中間プレートとの間にそれぞれ配置された中間接続プレートを備え、
   前記第１連結板は、前記中間接続プレートを介して前記中間プレートに取り付けられている、請求項１から３までの何れか一項に記載された橋梁。
5. 前記第１連結板は、前記中間接続プレートに取り付けられる面を除いて前記粘弾性体に覆われている、請求項４に記載された橋梁。
6. 前記中間接続プレートと前記第１連結板とが当接する面には、窪みまたは穴が形成されており、前記中間接続プレートと前記第１連結板とからせん断力を受ける第１キーが装着されている、
   請求項１から５までの何れか一項に記載された橋梁。
7. 前記第１キーは円板であり、前記第１キーが嵌る窪みまたは穴は円形である、請求項６に記載された橋梁。
8. 前記第１連結板は、前記粘弾性体が接着された領域からはみ出るように延びており、前記粘弾性体が接着された領域から当該第１連結板がはみ出た部位において、前記中間プレートに取り付けられている、請求項１から３までの何れか一項に記載された橋梁。
9. 前記第１連結板は、前記粘弾性体が接着された側の側面において、前記粘弾性体が接着された領域に平坦な段差が設けられており、
   前記粘弾性体は、当該第１連結板のうち、平坦な段差において前記第２連結板に対向する面と当該段差の側面とに接着されている、
   請求項８に記載された橋梁。
10. 前記第２連結板と前記サイドプレートとは、着脱可能に取り付けられている、請求項１から９までの何れか一項に記載された橋梁。
11. 前記サイドプレートと前記第２連結板とが当接する面には、窪みまたは穴が形成されており、前記サイドプレートと前記第２連結板とからせん断力を受ける第２キーが装着されている、請求項１から１０までの何れか一項に記載された橋梁。
12. 前記第２キーは円板であり、前記第２キーが嵌る窪みまたは穴は円形である、請求項１１に記載された橋梁。
13. 前記第１連結板と前記第２連結板は矩形または円形である、請求項１から１２までの何れか一項に記載された橋梁。
14. 前記第１連結板と前記第２連結板は、矩形であり、かつ、周縁角部にＲ加工が施されている、請求項１３に記載された橋梁。
15. 前記粘弾性体は、高減衰ゴム成形体である、請求項１から１４までの何れか一項に記載された橋梁。
16. 前記高減衰ゴム成形体は、主鎖にＣ−Ｃ結合を有するポリマーからなる基材ゴムに、該基材ゴム１００重量部に対して１００〜１５０重量部のシリカを添加し、該シリカに対してシラン化合物を１０重量％〜３０重量％の割合で配合したゴムである、請求項１５に記載された橋梁。
17. 前記中間プレートまたは前記サイドプレートのうち何れか一方を前記上部構造体に取り付ける第１取付部材を備えた、請求項１から１６までの何れか一項に記載された橋梁。
18. 前記中間プレートまたは前記サイドプレートのうち何れか一方を、前記支持構造体に取り付ける第２取付部材を備えた、請求項１から１７までの何れか一項に記載された橋梁。
19. 中間プレートと、
    前記中間プレートの両面にそれぞれ対向するように配置されたサイドプレートと、
    前記中間プレートの両側において、前記中間プレートとサイドプレートとの間にそれぞれ取り付けられたダンパーユニットと
    を備え、
    前記ダンパーユニットは、
    前記中間プレートに取り付けられた第１連結板と、
    前記サイドプレートに取り付けられ、前記第１連結板に対向配置された第２連結板と、
    前記第１連結板と前記第２連結板との間に配置され、前記第１連結板と前記第２連結板とに接着された粘弾性体と
    を備え、
    当該粘弾性体は、前記第１連結板と前記第２連結板とのうち、少なくとも前記第１連結板と前記第２連結板とが対向する面と当該面に隣接する側面とに接着されている、
    橋梁用制震ダンパー。
20. 前記ダンパーユニットは、前記中間プレートの両側において同じ位置に配置されている、請求項１９に記載された橋梁用制震ダンパー。
21. 前記第１連結板と前記中間プレートとは着脱可能に取り付けられている、請求項１９または２０に記載された橋梁用制震ダンパー。
22. 前記中間プレートの両側において、前記第１連結板と前記中間プレートとの間にそれぞれ配置された中間接続プレートを備え、
    前記第１連結板は、前記中間接続プレートを介して前記中間プレートに取り付けられている、請求項１９から２１までの何れか一項に記載された橋梁用制震ダンパー。
23. 前記第１連結板は、前記中間接続プレートに取り付けられる面を除いて前記粘弾性体に覆われている、請求項２２に記載された橋梁用制震ダンパー。
24. 前記中間接続プレートと前記第１連結板とが当接する面には、窪みまたは穴が形成されており、前記中間接続プレートと前記第１連結板とからせん断力を受ける第１キーが装着されている、
    請求項１９から２３までの何れか一項に記載された橋梁用制震ダンパー。
25. 前記第１キーは円板であり、前記第１キーが嵌る窪みまたは穴は円形である、請求項２４に記載された橋梁用制震ダンパー。
26. 前記第１連結板は、前記粘弾性体が接着された領域からはみ出るように延びており、前記粘弾性体が接着された領域から当該第１連結板がはみ出た部位において、前記中間プレートに取り付けられている、請求項１９から２１までの何れか一項に記載された橋梁用制震ダンパー。
27. 前記第１連結板は、前記粘弾性体が接着された側の側面において、前記粘弾性体が接着された領域に平坦な段差が設けられており、
    前記粘弾性体は、当該第１連結板のうち、平坦な段差において前記第２連結板に対向する面と当該段差の側面とに接着されている、
    請求項２６に記載された橋梁用制震ダンパー。
28. 前記第２連結板と前記サイドプレートとは、着脱可能に取り付けられている、請求項１９から２７までの何れか一項に記載された橋梁用制震ダンパー。
29. 前記サイドプレートと前記第２連結板とが当接する面には、窪みまたは穴が形成されており、前記サイドプレートと前記第２連結板とからせん断力を受ける第２キーが装着されている、請求項１９から２８までの何れか一項に記載された橋梁用制震ダンパー。
30. 前記第２キーは円板であり、前記第２キーが嵌る窪みまたは穴は円形である、請求項２９に記載された橋梁用制震ダンパー。
31. 前記第１連結板と前記第２連結板は矩形または円形である、請求項１９から３０までの何れか一項に記載された橋梁用制震ダンパー。
32. 前記第１連結板と前記第２連結板は、矩形であり、かつ、周縁角部にＲ加工が施されている、請求項３１に記載された橋梁用制震ダンパー。
33. 前記粘弾性体は、高減衰ゴム成形体である、請求項１９から３２までの何れか一項に記載された橋梁用制震ダンパー。
34. 前記高減衰ゴム成形体は、主鎖にＣ−Ｃ結合を有するポリマーからなる基材ゴムに、該基材ゴム１００重量部に対して１００〜１５０重量部のシリカを添加し、該シリカに対してシラン化合物を１０重量％〜３０重量％の割合で配合したゴムである、請求項３３に記載された橋梁用制震ダンパー。

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