JP2015222006A - 橋梁耐震構造 - Google Patents
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Description
さらに設置する摩擦ダンパー5’は、橋脚2の上部と橋脚2の上方の橋桁1の側部との間に、3本の橋桁1において、橋軸直角方向の角度で両側の橋桁1に1基ずつ、中央の橋桁1には2基の計4基設置している。設置基数、配置位置は、適宜選定することができる。
(1)橋桁の許容水平変位の範囲設定
(2)ゴム支承のバネ定数設定
(3)摩擦ダンパーの摩擦力に応じた橋脚下端の曲率の解析、曲率のグラフ化
(4)サンプル地震動に対する曲率範囲に基づく、摩擦ダンパー摩擦力の判定、設定
(5)設定摩擦力による判定
(6)摩擦ダンパーの摩擦力の判定、設定
(7)摩擦ダンパーの摩擦力設定範囲の余裕の有無
以下、上記各手順について説明する。
(1)橋桁の許容水平変位の範囲設定
ゴム支承の水平方向の許容変位量内で、橋桁の橋軸方向及び橋軸直角方向における許容水平変位の範囲を設定する。
(2)ゴム支承のバネ定数設定
次に、ゴム支承のバネ定数を設定する。具体的には、ゴム支承を所定設置スペースに収まる範囲内の厚さとし、材質、構造、厚さは、橋桁の鉛直荷重、せん断荷重に耐えられるものを選定する。そして、ゴム支承の面積を順次変え、ゴム支承の変位量が上記(1)で設定した水平方向の許容変位量内に収まる面積とする。
(3)摩擦ダンパーの摩擦力に応じた橋脚下端の曲率の解析、曲率のグラフ化
次に、一つあるいは複数のサンプル地震動に対して、摩擦ダンパーの摩擦力を変化させて動的解析を実施し、摩擦ダンパーの摩擦力に応じた橋脚下端の曲率を求めるとともにグラフ化する。ここで、橋脚下端の曲率は、地震力に伴い橋脚に作用する曲げモーメントにより変化する。
(4)サンプル地震動に対する曲率範囲に基づく、摩擦ダンパー摩擦力の判定、設定
(3)で作成した曲率のグラフに基づき、一つあるいは複数のサンプル地震動に対して、求めた橋脚下端の曲率が所定の値以下の範囲にあるか否かを判断する。
(5)設定摩擦力による判定
(4)で設定した摩擦ダンパーの摩擦力が、レベル1の地震動で滑るか否かにより判定を行う。具体的な、レベル1の地震動で滑るか否かの判断は、動的解析を行い、レベル1で滑らない摩擦ダンパーの摩擦力の下限値γを求め、(4)で設定したダンパーの摩擦力がその下限値γ以上であれば滑らないと判断する。パターンA、パターンBのグラフにおいては、設定したダンパーの摩擦力がレベル1で滑らない摩擦力の下限値γのラインより左側にあればよい。
(6)摩擦ダンパーの摩擦力の判定、設定
(5)による判定に基づき、タイプII地震動時の水平変位が許容水平変位以下であるか否かにより摩擦ダンパーの摩擦力の設定を判断する。
(7)摩擦ダンパーの摩擦力設定範囲の余裕の有無
(6)により、タイプII地震動時の水平変位が許容水平変位を超えると判定された場合には、摩擦ダンパーの摩擦力設定範囲の余裕の有無により次の対応を決定する。
承を用い、橋軸方向の摩擦ダンパー以外のダンパーの変位をゴム支承の水平方向の許容変位量内で、所定の移動量となるように、ゴム支承のバネ定数と摩擦ダンパー以外のダンパーの抵抗力を定めるフローとなり、図16において摩擦ダンパーを摩擦ダンパー以外のダンパーに置き換えたものとなる。
定の変位に設定できるが、最大±250mm〜300mm以内に収めるようにするのが好ましい。
摩擦ダンパーの変位をゴム支承の水平方向の許容変位量内で、所定の移動量となるように、ゴム支承のバネ定数と摩擦ダンパーの抵抗力である摩擦力を定める。ただし、ゴム支承の高さは既存の橋脚と橋桁の間に入るに高さのものとする。
ゴム支承の交換、摩擦ダンパー、摩擦ダンパー以外のダンパーの設置の順序は、特に制限されるものではなく、橋梁の供用状況や、施工スペース等の工事条件に合わせて適宜実施することができる。
2 橋脚
3 床版
4 可動支承
4’ 可動支承
5 摩擦ダンパー
5’ 摩擦ダンパー
6 取付部材
7 摩擦ダンパー以外のダンパー
7’ 摩擦ダンパー以外のダンパー
8 固定支承
9 摩擦ダンパー、摩擦ダンパー以外のダンパー
10 ボールジョイント
11 取付部材
12 ダイス
13 ロッド
14 内筒
15 外筒
16 緩衝材
Claims (6)
- 橋桁を可動支承を介して橋脚で支持する橋梁の耐震構造であって、
前記橋脚の橋軸方向の片方の壁部又は上部と、前記橋脚の上方の橋桁の下部又は側部との間に、橋軸方向と平行の角度から橋軸直角方向の角度の範囲で摩擦ダンパーを設けた橋梁耐震構造であり、
前記摩擦ダンパーが、柱体の外面と筒体の内面が摺動して、一定の摩擦荷重を保持したまま軸方向に変位する機構を有することを特徴とする橋梁耐震構造。 - 橋脚の橋軸方向の片方の壁部又は上部と、前記橋脚の上方の橋桁の下部又は側部との間に、橋軸方向と平行の角度から橋軸直角方向の角度の範囲でさらに摩擦ダンパーを設けたことを特徴とする請求項1に記載の橋梁耐震構造。
- 橋桁を可動支承を介して橋脚で支持する橋梁の耐震構造であって、
前記橋脚の橋軸方向の片方の壁部又は上部と、前記橋脚の上方の橋桁の下部又は側部との間に、橋軸方向と平行の角度から橋軸直角方向の角度の範囲で摩擦ダンパー以外のダンパーを設け、
さらに、橋脚の橋軸方向の片方の壁部又は上部と、前記橋脚の上方の橋桁の下部又は側部との間に、橋軸方向と平行の角度から橋軸直角方向の角度の範囲で摩擦ダンパーを設けたことを特徴とする橋梁耐震構造。 - 摩擦ダンパー及び摩擦ダンパー以外のダンパーが、摩擦ダンパー及び摩擦ダンパー以外のダンパーの両先端部に設けられた任意の方向に回転可能な接続機構を介して、橋桁及び橋脚に取り付けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の橋梁耐震構造。
- 摩擦ダンパーのダイスの前後部と内筒の間に緩衝材を入れてあることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の橋梁耐震構造。
- 可動支承としてゴム支承を用い、摩擦ダンパーまたは摩擦ダンパー以外のダンパーの変位をゴム支承の水平方向の許容変位量以下の所定変位量で、橋脚下端の曲率が所定の値以下となるとなるように、ゴム支承のバネ定数と摩擦ダンパーまたは摩擦ダンパー以外のダンパーの摩擦力を設定することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の橋梁耐震構造。
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