JP2662773B2 - 構造物用免震支承構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、構造物の水平方向に細
長い水平部材を、基礎構造部で下面側から免震支承する
構造物用免震支承構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、橋梁、高架道路、高架鉄道道
路等の構造物の水平方向に細長い水平部材を基礎構造部
に免震支承する構造物用免震支承構造が実用化されてい
る。例えば、橋梁の免震支承構造においては、一般に、
１対の橋台（又は橋脚）で橋桁を免震支承する為に、橋
桁の端部と橋台との間にゴム支承機構を介装し、通常時
においては橋桁の熱膨張や熱収縮に対応でき、また、地
震時においては免震機能が得られるように、橋桁を橋台
に対して所定変位内で水平方向に移動自在に連結してあ
る（道路橋の免震設計法マニュアル（案）、土木研究セ
ンター参照）。前記ゴム支承機構としては、上下１対の
鋼製基板の間に、高減衰性の塊状のゴム部材や、複数の
ゴム板と鋼板とを交互に積層した積層ゴムや、前記積層
ゴムに軸状の鉛プラグを挿入した鉛プラグ入り積層ゴム
等を介装した種々のゴム支承機構が実用に供されてお
り、上下１対の鋼製基板を橋桁の下面と橋台の上面とに
固着することで、ゴム支承機構が橋桁と橋脚とに連結さ
れている。

【０００３】前記橋梁の免震支承構造において、地震が
発生して橋台に対して橋桁が水平移動した場合、ゴム支
承機構によって、橋桁に作用する水平荷重を減衰すると
ともに、水平荷重を橋台に均等に分散し、且つ、水平移
動した水平部材を初期位置へ復元させる復元力を付与す
るように構成してある。一方、ゴム支承機構に作用する
圧縮力に関しては、ゴム支承機構の耐荷面積を大きくす
ることで、十分な圧縮抗力が得られるが、地震時におい
て、ゴム支承機構に作用する引張り力については、基本
的にゴム部材や積層ゴムにより引張り抗力を発生させる
ように構成してある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、地震時に橋台
に対して橋桁に上向きの大きなアップリフトが作用した
場合、ゴム支承機構のゴム部材や積層ゴムが破断した
り、鋼製基板とゴム板や積層ゴムとが剥離するという問
題があり、ゴム支承機構では十分な引張り抗力を発生で
きないため、橋桁と橋台との連結が解除されて、橋桁が
橋台から脱落する虞がある。しかも、橋桁が橋台に対し
て水平移動した状態において、橋桁に大きなアップリフ
トが作用した場合には、ゴム支承機構のゴム部材や積層
ゴムが水平方向に弾性変形しているため、ゴム支承機構
のゴム部材や積層ゴムが破断し易くなったり、鋼製基板
とゴム板や積層ゴムとが剥離し易くなり、ゴム支承機構
による引張り抗力が一層低下するという問題が生じる。

【０００５】また、圧縮または引張り抗力を増大させる
為にゴム支承機構の耐荷面積を大きくすると、ゴム支承
機構の設置スペースを橋台に確保するのが困難な場合が
生じる。本発明の目的は、水平部材に作用する上向きの
アップリフトに対して十分な引張り抗力を発生でき、ゴ
ム支承機構を小型に構成できる構造物用免震支承構造を
提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の構造物用免震
支承構造は、構造物の水平方向に細長い水平部材を、基
礎構造部で下面側から免震支承する構造物用免震支承構
造において、前記基礎構造部と水平部材間に挟着状に設
けられて基礎構造部と水平部材の一方に固着されたゴム
支承機構と、前記基礎構造部の鉛直壁面に基端部が固着
され且つ鉛直壁面から片持ち状に張り出すゴム体と、こ
のゴム体の先端側部位と水平部材とを連結する鉛直向き
の抗軸力部材とを含む補助ゴム支承機構とを備えもので
ある。

【０００７】請求項２の構造物用免震支承構造は、請求
項１の発明において、前記基礎構造部に対する水平部材
の上下動を許し且つゴム支承機構の前記他方側の端部に
対する水平部材の少なくともその長さ方向への移動に抵
抗するリンク機構を設けたものである。請求項３の構造
物用免震支承構造は、請求項２の発明において、前記リ
ンク機構は、その一端が基礎構造部と水平部材の他方に
ピン結合されるとともに、その他端がゴム支承機構の前
記他方側の端部にピン結合されたものである。

【０００８】

【作用】請求項１の構造物用免震支承構造においては、
水平部材と基礎構造部とは、補助ゴム支承機構を介して
連結されているため、通常時に水平部材が熱膨張や熱収
縮した場合、水平部材の水平方向への変位が許容され
る。また、地震時に水平部材に水平荷重が作用した場
合、ゴム支承機構によって、水平部材に作用する水平荷
重が減衰され、水平荷重が基礎構造部に均等に分散さ
れ、且つ、水平移動した水平部材を初期位置へ復元させ
る復元力が発生する。また、水平部材に上向きのアップ
リフトが作用した場合、補助支承機構のゴム体によっ
て、アップリフトの衝撃力が緩和されるとともに、抗軸
力部材とゴム体により、十分な引張り抗力が発生する。

【０００９】請求項２の構造物用免震支承構造において
は、請求項１と同様の作用を奏するが、前記基礎構造部
に対する水平部材の上下動を許し且つゴム支承機構の前
記他方側の端部に対する水平部材の少なくともその長さ
方向への移動に抵抗するリンク機構を設けたので、基礎
構造部に対して水平部材が水平移動した場合、ゴム支承
機構によって、水平部材に作用する水平荷重を減衰し、
水平荷重を基礎構造部に均等に分散する免震機能と、水
平移動した水平部材を初期位置へ復元させる復元機能と
を確実に得ることができる。

【００１０】請求項３の構造物用免震支承構造において
は、請求項２と同様の作用を奏するが、前記リンク機構
は、その一端が基礎構造部と水平部材の他方にピン結合
されるとともに、その他端がゴム支承機構の前記他方側
の端部にピン結合されているため、ゴム支承機構の作動
が妨げられることはない。

【００１１】

【発明の効果】請求項１の構造物用免震支承構造によれ
ば、補助ゴム支承機構の抗軸力部材とゴム体により、ア
ップリフトに抗する引張り抗力を強化できるため、水平
部材に大きなアップリフトが作用した場合でも、水平部
材と基礎構造部との連結が解除されず、水平部材が基礎
構造部から脱落するのを確実に防止できる。また、ゴム
支承機構により、水平部材に作用する水平荷重を減衰
し、水平荷重を基礎構造部に均等に分散する免震機能
と、水平移動した水平部材を初期位置へ復元させる復元
機能を確実に得ることができる。

【００１２】また、水平部材と基礎構造部とは、補助ゴ
ム支承機構を介して連結されているため、通常時に水平
部材が熱膨張や熱収縮した場合、水平部材の水平方向へ
の変位を許容することができる。

【００１３】請求項２の構造物用免震支承構造によれ
ば、請求項１と同様の効果が得られるが、前記基礎構造
部に対する水平部材の上下動を許し且つゴム支承機構の
前記他方側の端部に対する水平部材の少なくともその長
さ方向への移動に抵抗するリンク機構を設けたので、ゴ
ム支承機構による免震機能と復元機能とを確実に得るこ
とができる。

【００１４】請求項３の構造物用免震支承構造によれ
ば、請求項２と同様の効果が得られるが、前記リンク機
構は、その一端が基礎構造部と水平部材の他方にピン結
合されるとともに、その他端がゴム支承機構の前記他方
側の端部にピン結合されているので、ゴム支承機構の作
動が妨げられることはない。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ説明する。本実施例に係る橋梁の免震支承構造は、
左右方向に細長い橋桁を、左右１対の橋台で下面側から
免震支承する橋梁の免震支承構造に、本発明を適用した
場合の一例である。図１、図２に示すように、橋梁の免
震支承構造１において、鉄筋コンクリートで構成された
橋台２（これが、基礎構造部に相当する）は、上端面を
地盤６と同高さになるように立設されており、各橋台２
には、橋桁７（これが、水平部材に相当する）の端部を
支承する為の支承部３が、橋台２の上端面から段落ち状
に設けられている。この支承部３と橋桁７との間には、
支承部３に固定された前後１対のゴム支承機構１０が挟
着状に設けられ、各ゴム支承機構１０の上端部と橋桁７
の下面とは、２組のリンク機構２０，２４を介して連結
されている。また、橋台２の鉛直壁面２ｂと橋台７と
は、抗軸力部材３１とゴム体３５を含む補助ゴム支承機
構３０によって連結されている。

【００１６】橋桁７について簡単に説明すると、図１に
示すように、左右方向に細長い橋桁７は、水平板部材と
複数の補強部材を溶接等で連結して構成され、橋桁７の
左右方向向きの熱膨張や熱収縮、又は地震発生時におけ
る橋台２に対する橋桁７の水平移動に対応できるよう
に、橋桁７はその両端部を橋台２の上壁部２ａから所定
の間隔を空けた状態で免震支承されており、橋台２の上
壁部２ａと橋桁７の端部とは、複数のフィンガー部を有
する連結部材（図示略）で構成されたフィンガージョイ
ント８を介して連結されている。

【００１７】ゴム支承機構１０について説明する。ゴム
支承機構１０は既存のゴム支承機構と同様のもので、ゴ
ム支承機構１０は鉛プラグ入り積層ゴム支承体１１から
なり、図４に示すように、鉛プラグ入り積層ゴム支承体
１１は、複数のゴム板１３と鋼板１４とを交互に積層し
たゴム積層体１２と、ゴム積層体１２を挟持する上下１
対の鋼製基板１５（上部基板と下部基板）と、これら鋼
製基板１５とゴム積層体１２の中央部に、上下方向向き
に挿入された軸状の鉛プラグ１６とで構成され、下部基
板１５を支承部３に固着して、ゴム支承機構１０が構成
されている。尚、支承部３の上端部には、橋台２のコン
クリートに埋込まれた鋼製のベース基板４の上面が臨
み、このベース基板４に下部基板１５がボルトで固定さ
れている。

【００１８】リンク機構２０，２４について説明する。
リンク機構２０，２４は、橋台２に対する橋桁７の上下
動を許し且つゴム支承機構１０の上端部に対する橋桁７
の水平移動に抵抗するように、各ゴム支承機構１０の上
部基板１５と橋桁７とを連結する為のものである。図３
に示すように、橋桁７の左右方向（橋軸方向）の移動に
抵抗するリンク機構２０には、左右方向向きに配設され
た連結部材２１が設けられ、その連結部材２１の両端部
が、ゴム支承機構１０の上部基板１５の下面に固着され
たブラケット２２と、橋桁７の下面に固着されたブラケ
ットに、前後方向向きの水平なピン部材によりピン結合
されている。また、橋桁７の前後方向（橋軸直角水平方
向）に抵抗するリンク機構２４には、前後方向向きに配
設された連結部材２１が設けられ、その連結部材２１の
両端部が、ゴム支承機構１０の上部基板１５の下面に固
着されたブラケット２２と、橋桁７の下面に固着された
ブラケット２３に、左右方向向きの水平なピン部材２２
ａ，２３ａによりピン結合されている。

【００１９】補助ゴム支承機構３０について説明する。
図１、図２に示すように、補助ゴム支承機構３０には、
抗軸力部材３１とゴム体３５が設けられており、ゴム体
３５は１対の鋼製基板３４で挟持され、一方の鋼製基板
３４を橋台２の鉛直壁面２ｂに固定して、ゴム体３５が
鉛直壁面２ｂから片持ち状に張り出して設けられてい
る。尚、鉛直壁面２ｂには、橋台２のコンクリートに埋
込まれた鋼製のベース基板５の側面が臨み、このベース
基板５に鋼製ベース板３４がボルトで固定されている。
また、他方の鋼製基板３４には、ブラケット３３が固着
されており、このブラケット３３には、鉛直向きの抗軸
力部材３１の下端部が、前後方向向きのピン部材３３ａ
でピン結合され、抗軸力部材３１の上端部は、橋桁７の
下面に固着されたブラケット３２に、前後方向向きのピ
ン部材３２ａでピン結合されている。

【００２０】上記橋梁の免震支承構造１の作用について
説明する。橋台２に対して橋桁７が水平移動する場合、
リンク機構２０，２４より、ゴム支承機構１０の上端部
に対する橋桁７の水平移動に抵抗するように連結されて
いるため、ゴム支承機構１０によって、橋桁７に作用す
る水平荷重が減衰されるとともに、水平荷重が橋台２に
均等に分散され、且つ、左右方向へ水平移動した橋桁７
を初期位置へ復元させる復元力が発生する。

【００２１】また、橋台２に対して橋桁７に上向きのア
ップリフトが作用した場合、補助ゴム支承機構３０のゴ
ム体３５により、アップリフトの衝撃力が緩和されると
ともに、抗軸力部材３１とゴム体３５によって、大きな
アップリフトに対しても十分な引張り抗力を発生するこ
とができるため、橋桁７と橋台２との連結が解除され
ず、橋桁７が橋台２から落下するのを確実に防止でき
る。また、前記リンク機構２０，２４は、ゴム支承機構
１０の作動を妨げることはなく、連結部材２１をゴム支
承機構１０の上部基板１５と橋桁７の下面とにピン結合
した非常に簡単な構造で構成することができる。

【００２２】次に、前記実施例を部分的に変更した変更
態様について説明する。前記実施例において、リンク機
構２０，２４よって、各ゴム支承機構１０の上部基板１
５と橋桁７とを連結しているが、ゴム支承機構１０の上
部基板１５を橋桁７の下面に固定し、リンク機構によ
り、各ゴム支承機構１０の下部基板１５と橋台２の支承
部３とを連結してもよく、この場合、前記実施例と同様
の作用・効果が得られる。また、前記リンク機構２０の
代わりに、前記リンク機構と同様の作用を奏するパンタ
グラフ式リンク機構を設けてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る橋梁の免震支承構造の正
面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】図２の要部拡大図である。

【図４】鉛プラグ入り積層ゴム支承体の部分切欠き縦断
斜視図である。

【符号の説明】

１ 橋梁の免震支承構造 ２ 橋台 ７ 橋桁 １０ ゴム支承機構 ２０，２４ リンク機構 ３０ 補助ゴム支承機構 ３１ 抗軸力部材 ３５ ゴム体

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構造物の水平方向に細長い水平部材を、
   基礎構造部で下面側から免震支承する構造物用免震支承
   構造において、 前記基礎構造部と水平部材間に挟着状に設けられて基礎
   構造部と水平部材の一方に固着されたゴム支承機構と、 前記基礎構造部の鉛直壁面に基端部が固着され且つ鉛直
   壁面から片持ち状に張り出すゴム体と、このゴム体の先
   端側部位と水平部材とを連結する鉛直向きの抗軸力部材
   とを含む補助ゴム支承機構と、 を備えたことを特徴とする構造物用免震支承構造。
2. 【請求項２】 前記基礎構造部に対する水平部材の上下
   動を許し且つゴム支承機構の前記他方側の端部に対する
   水平部材の少なくともその長さ方向への移動に抵抗する
   リンク機構を設けたことを特徴とする請求項１に記載の
   構造物用免震支承構造。
3. 【請求項３】 前記リンク機構は、その一端が基礎構造
   部と水平部材の他方にピン結合されるとともに、その他
   端がゴム支承機構の前記他方側の端部にピン結合された
   ことを特徴とする請求項２に記載の構造物用免震支承構
   造。