JP2601917B2 - 塔架設時の空力的制振方法 - Google Patents
塔架設時の空力的制振方法Info
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- JP2601917B2 JP2601917B2 JP1216135A JP21613589A JP2601917B2 JP 2601917 B2 JP2601917 B2 JP 2601917B2 JP 1216135 A JP1216135 A JP 1216135A JP 21613589 A JP21613589 A JP 21613589A JP 2601917 B2 JP2601917 B2 JP 2601917B2
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- Bridges Or Land Bridges (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、吊橋の塔架設時における空力的制振方法に
関するもので、斜張橋の塔架設時及び箱桁形式の橋梁の
桁架設時にも適用可能である。
関するもので、斜張橋の塔架設時及び箱桁形式の橋梁の
桁架設時にも適用可能である。
従来より行われている塔架設時の渦励振制振法を第３
図〜第５図について説明する。
図〜第５図について説明する。
（１）塔５の先端から地面６に向ってロープ７を斜めに
張り、その先端に重錘８とダンパー９を取り付ける方法
（第３図）。
張り、その先端に重錘８とダンパー９を取り付ける方法
（第３図）。
（２）第５図の先端にダイナミツクダンパー10を取り付
ける方法（第４図）。
ける方法（第４図）。
（３）従来の塔断面１（第５図（ａ））を塔架設時の振
動特性に対して、制振条件が満足できるような空力特性
の良い塔断面11（第５図（ｂ））に変更する方法。
動特性に対して、制振条件が満足できるような空力特性
の良い塔断面11（第５図（ｂ））に変更する方法。
上記の（１）〜（３）の方法は塔架設時の渦励振制振
法としてどれも有効であるが、通常、振動が問題となる
のは吊橋におけるケーブル工事が行なわれるまでの短い
期間であるから、吊橋完成時の設計条件から決定された
経済的な第５図（ａ）の塔断面１を塔架設時の渦励振制
振の目的のみのために、第５図（ｂ）の塔断面11に変更
する上記（３）の方法は一般におこなわれず、構造減衰
を大きくする上記（１），（２）の方法が一般に採用さ
れている。
法としてどれも有効であるが、通常、振動が問題となる
のは吊橋におけるケーブル工事が行なわれるまでの短い
期間であるから、吊橋完成時の設計条件から決定された
経済的な第５図（ａ）の塔断面１を塔架設時の渦励振制
振の目的のみのために、第５図（ｂ）の塔断面11に変更
する上記（３）の方法は一般におこなわれず、構造減衰
を大きくする上記（１），（２）の方法が一般に採用さ
れている。
吊橋の塔は、架設時と吊橋完成時とでは振動性状が大
幅に異なる。
幅に異なる。
即ち、塔架設時は第６図に示す如く、自立状態とな
る。従って、塔５は片持梁の振動性状13を示し、振動数
が低下して（吊橋完成時に比べ約1/3〜1/4倍となる）、
低風速において渦励振振動が発生する可能性がある。
る。従って、塔５は片持梁の振動性状13を示し、振動数
が低下して（吊橋完成時に比べ約1/3〜1/4倍となる）、
低風速において渦励振振動が発生する可能性がある。
一方、吊橋完成時には、第７図に示す如く、塔頂はケ
ーブル12で支持されるため、塔頂部がピン支持された状
態に近くなり、塔は腹ふくらみの振動性状14を示す。
ーブル12で支持されるため、塔頂部がピン支持された状
態に近くなり、塔は腹ふくらみの振動性状14を示す。
よって、吊橋完成時の塔の振動数は自立状態の振動数
に比べ、数倍高く、渦励振振動発生風速も同様に高くな
る。
に比べ、数倍高く、渦励振振動発生風速も同様に高くな
る。
上記より、吊橋完成後は振動が発生しなくても、塔架
設時においては、風による振動が発生し、制振対策を必
要とする場合が多い。
設時においては、風による振動が発生し、制振対策を必
要とする場合が多い。
吊橋設計時には、吊橋完成時及び塔架設時における塔
の耐風安定性を改善するため、風洞試験等で空力特性の
良い塔断面形状を選定している。しかし、塔架設時は吊
橋完成時に比べ、たわみやすい構造であるため、低風速
でしかも大振巾の渦励振振動が発生する可能性が高く、
塔架設時の制振条件を満たす塔断面形状は非常に限定さ
れる。従って、この限定された断面を吊橋完成時の断面
として採用し設計すると、不経済となったり、美観が損
なわれたりする等の問題点がある。
の耐風安定性を改善するため、風洞試験等で空力特性の
良い塔断面形状を選定している。しかし、塔架設時は吊
橋完成時に比べ、たわみやすい構造であるため、低風速
でしかも大振巾の渦励振振動が発生する可能性が高く、
塔架設時の制振条件を満たす塔断面形状は非常に限定さ
れる。従って、この限定された断面を吊橋完成時の断面
として採用し設計すると、不経済となったり、美観が損
なわれたりする等の問題点がある。
本発明は、このような問題点を排除するため、吊橋完
成時に適合した塔断面を原形とし、塔架設時には塔断面
形状を変更して空力特性を改善する制振方法を提供する
ことを目的とするものである。
成時に適合した塔断面を原形とし、塔架設時には塔断面
形状を変更して空力特性を改善する制振方法を提供する
ことを目的とするものである。
（１）塔架設の一時期のみ、塔断面のコーナ部あるいは
全てに空力的な流れを改善する付加物を密着して取り付
ける。
全てに空力的な流れを改善する付加物を密着して取り付
ける。
（２）付加物としてFRP,ゴム等の殻及び発泡スチロール
等の固まりなどの軽量でしかも成形しやすい材料を用い
る。
等の固まりなどの軽量でしかも成形しやすい材料を用い
る。
上記の手段を講じることにより、一時的な塔架設時に
おいて、空力的にすぐれた断面形状を形成できるため、
塔架設時に問題となる渦励振振動の振動が可能となる。
おいて、空力的にすぐれた断面形状を形成できるため、
塔架設時に問題となる渦励振振動の振動が可能となる。
本発明による塔架設時の空力的制振方法の実施例を第
１図，第２図について説明する。
１図，第２図について説明する。
第１図（ａ）に吊橋完成時の塔断面１を示す。第１図
（ｂ）に塔架設時の耐風安定性を改善させるために、吊
橋完成時の塔断面１に一時的に付加物（FRP製）２を取
り付けた断面を示す。
（ｂ）に塔架設時の耐風安定性を改善させるために、吊
橋完成時の塔断面１に一時的に付加物（FRP製）２を取
り付けた断面を示す。
出願人会社の風洞試験結果によれば、第１図（ａ）に
示す吊橋完成時の断面１と第１図（ｂ）に示す一時的に
付加物２を取り付けた断面とを比較すると、第１図
（ｂ）の構造により流れ４のパクーンを改善できる。
示す吊橋完成時の断面１と第１図（ｂ）に示す一時的に
付加物２を取り付けた断面とを比較すると、第１図
（ｂ）の構造により流れ４のパクーンを改善できる。
すなわち、第１図（ａ）に示す吊橋完成時の断面１で
は点Ａから剥離した流れが再付着し、新たにＢ点より大
きな剥離が発生するため、断面背後に大きな渦ができる
が、第１図（ｂ）に示すような付加物２を取り付けた断
面では、Ｃ点から剥離した流れがＤ点と接し、側面に沿
って流れるため、断面後流での巻き込みが減少してい
る。
は点Ａから剥離した流れが再付着し、新たにＢ点より大
きな剥離が発生するため、断面背後に大きな渦ができる
が、第１図（ｂ）に示すような付加物２を取り付けた断
面では、Ｃ点から剥離した流れがＤ点と接し、側面に沿
って流れるため、断面後流での巻き込みが減少してい
る。
第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の他の実施例
であり、２′,2″,2はそれぞれ付加物を示す。特に第
２図（ａ）の場合には、後流側の隅切りを閉塞している
ため、側面の距離が増加するために、断面後流での巻き
込みが更に減少している。
であり、２′,2″,2はそれぞれ付加物を示す。特に第
２図（ａ）の場合には、後流側の隅切りを閉塞している
ため、側面の距離が増加するために、断面後流での巻き
込みが更に減少している。
以上の付加物２取付けによる空力改善による効果は、
塔架設時の曲げ振動試験における振幅の低減として評価
できる。本試験によれば、第１図（ａ）に示す吊橋完成
時の断面１による振幅と比べて、第１図（ｂ）及び第２
図（ａ）に示す付加物２及び2,2′を取り付けた断面に
よる振幅は、それぞれ0.5倍及び0.4倍程度に低減される
という結果が得られた。
塔架設時の曲げ振動試験における振幅の低減として評価
できる。本試験によれば、第１図（ａ）に示す吊橋完成
時の断面１による振幅と比べて、第１図（ｂ）及び第２
図（ａ）に示す付加物２及び2,2′を取り付けた断面に
よる振幅は、それぞれ0.5倍及び0.4倍程度に低減される
という結果が得られた。
この結果は、塔架設時に一時的に塔１のコーナ部に付
加物２を取り付け空力的な流れを改善することが空力的
制振装置として有効であることを意味している。
加物２を取り付け空力的な流れを改善することが空力的
制振装置として有効であることを意味している。
ところで付加物２の材料としては、以下の条件を満た
すものが望まれる。
すものが望まれる。
（１）塔架設前後の取付け・取りはずしの便を考えて、
軽量である事、 （２）空力的に最適な形状が添加できるよう加工性が良
好な事、 以上の面から、FRP,ゴム及び発泡スチロール等が付加
物２の材料として適当である。
軽量である事、 （２）空力的に最適な形状が添加できるよう加工性が良
好な事、 以上の面から、FRP,ゴム及び発泡スチロール等が付加
物２の材料として適当である。
尚、第２図（ｂ），（ｃ）は、第１図（ｂ）及び第２
図（ａ）と同様に、空力特性の改善が期待できる付加物
２の取付け例を示す。
図（ａ）と同様に、空力特性の改善が期待できる付加物
２の取付け例を示す。
上述したように本発明によるときは塔断面のコーナ部
の一部あるいは全てに、FRP,ゴムあるいは発泡スチロー
ル等の軽量にして成形の容易な材料で作られ、空力的な
流れを改善する形状を有する付加物を密着して取り付
け、塔架設時の一時期塔の断面形状を変更し、塔架設時
の耐風安定性を改善するようにしたものであるから、吊
橋完成時に適合した塔断面を原形としてこれに塔架設時
には付加物の密着により塔断面形状を変更して空力特性
を改善して塔架設時に低風速で発生する可能性のある大
振巾の渦励振動を制振することができ、而もその変更の
ための付加物はFRP,ゴムあるいは発泡スチロール等の軽
量にして成形の容易な材料としたから塔架設前後の塔断
面への取り付け、取り外しが容易となり、建設段階に合
わせた盛替、移設及び振動数調整等の作業を一切必要と
しない等の効果を有する。
の一部あるいは全てに、FRP,ゴムあるいは発泡スチロー
ル等の軽量にして成形の容易な材料で作られ、空力的な
流れを改善する形状を有する付加物を密着して取り付
け、塔架設時の一時期塔の断面形状を変更し、塔架設時
の耐風安定性を改善するようにしたものであるから、吊
橋完成時に適合した塔断面を原形としてこれに塔架設時
には付加物の密着により塔断面形状を変更して空力特性
を改善して塔架設時に低風速で発生する可能性のある大
振巾の渦励振動を制振することができ、而もその変更の
ための付加物はFRP,ゴムあるいは発泡スチロール等の軽
量にして成形の容易な材料としたから塔架設前後の塔断
面への取り付け、取り外しが容易となり、建設段階に合
わせた盛替、移設及び振動数調整等の作業を一切必要と
しない等の効果を有する。
第１図は本発明の実施例における塔断面を示すもので、
第１図（ａ）は吊橋完成時の塔の地上断面図、第１図
（ｂ）は塔架設時に付加物を取り付けた塔の地上断面図
を示す。第２図（ａ），（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ
塔断面に付加物を取り付けた状態における他の実施例を
示し、それぞれ地上断面図である。第３図乃至第５図は
従来技術を示すもので、第３図は重錘・ダンパー式制振
装置、第４図はダイナミツクダンパー式制振装置、第５
図（ａ），（ｂ）は塔断面を変更することによって空力
的な改善をし、塔架設時の制振をおこなう場合の説明図
である。第６図は、塔架設時の振動性状を示し、（ａ）
は塔の正面図、（ｂ）は振動の説明図、（ｃ）は地上断
面図である。第７図は吊橋完成時の振動性状を示し、
（ａ）は塔の正面図、（ｂ）は振動の説明図、（ｃ）は
地上断面図である。 １……塔断面、２……付加物 ３……風の向き、４……風の流れ
第１図（ａ）は吊橋完成時の塔の地上断面図、第１図
（ｂ）は塔架設時に付加物を取り付けた塔の地上断面図
を示す。第２図（ａ），（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ
塔断面に付加物を取り付けた状態における他の実施例を
示し、それぞれ地上断面図である。第３図乃至第５図は
従来技術を示すもので、第３図は重錘・ダンパー式制振
装置、第４図はダイナミツクダンパー式制振装置、第５
図（ａ），（ｂ）は塔断面を変更することによって空力
的な改善をし、塔架設時の制振をおこなう場合の説明図
である。第６図は、塔架設時の振動性状を示し、（ａ）
は塔の正面図、（ｂ）は振動の説明図、（ｃ）は地上断
面図である。第７図は吊橋完成時の振動性状を示し、
（ａ）は塔の正面図、（ｂ）は振動の説明図、（ｃ）は
地上断面図である。 １……塔断面、２……付加物 ３……風の向き、４……風の流れ
Claims (1)
- 【請求項１】塔断面のコーナ部の一部あるいは全てに、
FRP,ゴムあるいは発泡スチロール等の軽量にして成形の
容易な材料で作られ空力的な流れを改善する形状を有す
る付加物を密着して取り付け、塔架設時の一時期、塔の
断面形状を変更し、塔架設時の耐風安定性を改善するこ
とを特徴とする塔架設時の空力的制振方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1216135A JP2601917B2 (ja) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | 塔架設時の空力的制振方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1216135A JP2601917B2 (ja) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | 塔架設時の空力的制振方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0381404A JPH0381404A (ja) | 1991-04-05 |
| JP2601917B2 true JP2601917B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=16683815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1216135A Expired - Fee Related JP2601917B2 (ja) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | 塔架設時の空力的制振方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2601917B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103821081A (zh) * | 2014-03-18 | 2014-05-28 | 天津市市政工程设计研究院 | 一种用于箱形截面钢塔柱的涡振和驰振控制装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113266162B (zh) * | 2021-05-19 | 2022-07-22 | 中国建筑第七工程局有限公司 | 一种高层建筑施工抗风装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2519287B2 (ja) * | 1988-02-23 | 1996-07-31 | 住友重機械工業株式会社 | 橋梁主塔の渦励振に対する制振方法 |
-
1989
- 1989-08-24 JP JP1216135A patent/JP2601917B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103821081A (zh) * | 2014-03-18 | 2014-05-28 | 天津市市政工程设计研究院 | 一种用于箱形截面钢塔柱的涡振和驰振控制装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0381404A (ja) | 1991-04-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |