JP3191721B2 - ラーメン橋梁の耐震補強構造 - Google Patents
ラーメン橋梁の耐震補強構造Info
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- JP3191721B2 JP3191721B2 JP11468097A JP11468097A JP3191721B2 JP 3191721 B2 JP3191721 B2 JP 3191721B2 JP 11468097 A JP11468097 A JP 11468097A JP 11468097 A JP11468097 A JP 11468097A JP 3191721 B2 JP3191721 B2 JP 3191721B2
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- Japan
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- bridge
- damper
- pier
- seismic
- stiffener
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、既設および新設
のラーメン橋梁の耐震性を向上させるための補強構造に
関するものである。
のラーメン橋梁の耐震性を向上させるための補強構造に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の橋梁の耐震技術は、大きく分けて
以下の３種類の技術に集約される。
以下の３種類の技術に集約される。
【０００３】下部構造の断面の拡大、増厚などにより
橋脚の耐力、靱性を増す方法。
橋脚の耐力、靱性を増す方法。
【０００４】上部工と下部工の縁を切り、免震化する
方法。
方法。
【０００５】橋梁のヒンジ部分を剛結・ラーメン化し
て作用力と吸収エネルギーを分散させる方法。
て作用力と吸収エネルギーを分散させる方法。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記、が実施困難
な場合、の方法によることが多いが、の方法では作
用地震力によるエネルギーを構造躯体で吸収するため、
大きな地震力が作用した場合、躯体の損傷は免れない。
な場合、の方法によることが多いが、の方法では作
用地震力によるエネルギーを構造躯体で吸収するため、
大きな地震力が作用した場合、躯体の損傷は免れない。
【０００７】また、橋梁構造では、通常、桁上に動的な
交通荷重が作用することが前提となり、特に鉄道橋では
列車走行時に地震が発生する状況を想定した設計がなさ
れている。この場合、上部構造の過大な変位は列車の脱
線を引き起こす可能性があるため、桁の変形量に厳しい
制限値が設けられる。
交通荷重が作用することが前提となり、特に鉄道橋では
列車走行時に地震が発生する状況を想定した設計がなさ
れている。この場合、上部構造の過大な変位は列車の脱
線を引き起こす可能性があるため、桁の変形量に厳しい
制限値が設けられる。
【０００８】一方、多層ラーメン構造の建築構造の場合
と異なり、一般的な一層ラーメン構造の橋梁の耐震補強
を行う場合、橋脚の耐力補強は地震時の基礎への作用力
に直接影響を与えるため、適切に耐震補強を行うこと
で、より高い耐震補強効果が期待できる。本願発明は、
一層ラーメン橋梁について、構造躯体に大きな損傷を与
えずに地震エネルギーを吸収することが可能であり、か
つ変位量の小さい耐震補強構造を提供することを目的と
したものである。
と異なり、一般的な一層ラーメン構造の橋梁の耐震補強
を行う場合、橋脚の耐力補強は地震時の基礎への作用力
に直接影響を与えるため、適切に耐震補強を行うこと
で、より高い耐震補強効果が期待できる。本願発明は、
一層ラーメン橋梁について、構造躯体に大きな損傷を与
えずに地震エネルギーを吸収することが可能であり、か
つ変位量の小さい耐震補強構造を提供することを目的と
したものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本願発明の一層ラーメン
橋梁の耐震補強構造は、一層ラーメン構造の橋梁の構造
躯体について、基礎部から立ち上がる両側の橋脚と上部
工の桁によって囲まれる構面内に補剛材を設け、前記補
剛材の一端と前記上部工の桁との間に、エネルギー吸収
装置としての鋼製弾塑性ダンパーを介在させてあること
を特徴とするものである。
橋梁の耐震補強構造は、一層ラーメン構造の橋梁の構造
躯体について、基礎部から立ち上がる両側の橋脚と上部
工の桁によって囲まれる構面内に補剛材を設け、前記補
剛材の一端と前記上部工の桁との間に、エネルギー吸収
装置としての鋼製弾塑性ダンパーを介在させてあること
を特徴とするものである。
【００１０】鋼製弾塑性ダンパーは、設計および設置の
容易さ、メンテナンスの容易さなどの利点があり、構造
部材の降伏前にエネルギーを吸収して構造躯体における
大きな損傷を防ぐことができる。
容易さ、メンテナンスの容易さなどの利点があり、構造
部材の降伏前にエネルギーを吸収して構造躯体における
大きな損傷を防ぐことができる。
【００１１】このような鋼製弾塑性ダンパーの具体例と
しては、例えば特公平６−８９６１３号公報記載の板状
の軟鋼製ブロックに複数の孔を形成したハニカム形状の
弾塑性ダンパー（以下、ハニカムダンパーという）や、
特公平６−１５８９２号公報に記載された外形が鼓形の
弾塑性ダンパー、特公平５−７８６１９号公報記載の中
央がくびれた板状の弾塑性ダンパーなどがある。
しては、例えば特公平６−８９６１３号公報記載の板状
の軟鋼製ブロックに複数の孔を形成したハニカム形状の
弾塑性ダンパー（以下、ハニカムダンパーという）や、
特公平６−１５８９２号公報に記載された外形が鼓形の
弾塑性ダンパー、特公平５−７８６１９号公報記載の中
央がくびれた板状の弾塑性ダンパーなどがある。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は本願発明の一実施形態とし
て、一層ラーメン構造の橋梁の内部、すなわち基礎部５
から立ち上がる両側の橋脚１と上部工の桁２によって囲
まれる構面内に、補剛材３とエネルギー吸収装置として
の鋼製弾塑性ダンパー（この例ではハニカムダンパー
４）を設置した様子を示したものである。
て、一層ラーメン構造の橋梁の内部、すなわち基礎部５
から立ち上がる両側の橋脚１と上部工の桁２によって囲
まれる構面内に、補剛材３とエネルギー吸収装置として
の鋼製弾塑性ダンパー（この例ではハニカムダンパー
４）を設置した様子を示したものである。
【００１３】図１のように橋脚１と桁２をハニカムダン
パー４を介して接合した場合、まず構造躯体の耐力と剛
性が向上する。次に、地震時には橋脚１や桁２などの構
造部材より先にハニカムダンパー４が降伏する設計とす
ることにより、ハニカムダンパー４が地震エネルギーを
吸収し、橋脚１等に与える損傷を低減することができ
る。
パー４を介して接合した場合、まず構造躯体の耐力と剛
性が向上する。次に、地震時には橋脚１や桁２などの構
造部材より先にハニカムダンパー４が降伏する設計とす
ることにより、ハニカムダンパー４が地震エネルギーを
吸収し、橋脚１等に与える損傷を低減することができ
る。
【００１４】ハニカムダンパー４等、エネルギー吸収能
力の大きい装置を用いれば、通常の橋梁の耐用期間中に
起こる地震に対しては、装置の交換が不要であるため、
地震後の補修、補強のメンテナンスはほとんど必要な
い。
力の大きい装置を用いれば、通常の橋梁の耐用期間中に
起こる地震に対しては、装置の交換が不要であるため、
地震後の補修、補強のメンテナンスはほとんど必要な
い。
【００１５】なお、本願発明に係る耐震補強構造は、橋
梁の橋軸方向・橋軸直角方向のいずれにも適用でき、ま
た、既設・新設に関係なく設置することができる。
梁の橋軸方向・橋軸直角方向のいずれにも適用でき、ま
た、既設・新設に関係なく設置することができる。
【００１６】本願発明の効果を確認するため、エネルギ
ー吸収装置を付加した場合と、付加しない場合の一層ラ
ーメン構造の橋梁の荷重−変位関係を、図２に示すモデ
ルについて数値計算により求めた。図２(a) が補強前、
すなわち比較例として通常の一層ラーメン構造の橋梁の
場合、図２(b) が補強後、すなわち補剛材３と桁２との
間にハニカムダンパー４を介在させた場合のモデルであ
る。なお、図２において橋脚１は曲げモーメントによる
塑性変形を考慮した非線形部材（Ｍ−φモデル）、桁２
および補剛材３は塑性変形のない線形部材として計算し
ている。
ー吸収装置を付加した場合と、付加しない場合の一層ラ
ーメン構造の橋梁の荷重−変位関係を、図２に示すモデ
ルについて数値計算により求めた。図２(a) が補強前、
すなわち比較例として通常の一層ラーメン構造の橋梁の
場合、図２(b) が補強後、すなわち補剛材３と桁２との
間にハニカムダンパー４を介在させた場合のモデルであ
る。なお、図２において橋脚１は曲げモーメントによる
塑性変形を考慮した非線形部材（Ｍ−φモデル）、桁２
および補剛材３は塑性変形のない線形部材として計算し
ている。
【００１７】これらの計算結果を図３に示す。なお、図
３のグラフにおいて、〜の符号は、それぞれグラフ
中に示したモデルに付した〜に対応する位置が降伏
する値を示している。
３のグラフにおいて、〜の符号は、それぞれグラフ
中に示したモデルに付した〜に対応する位置が降伏
する値を示している。
【００１８】図３より、本願発明の耐震構造とすること
により橋梁の耐力が増し、等価な作用力に対する変形量
が大幅に低減されることがわかる。また、先に鋼製弾塑
性ダンパーが降伏することから、ある程度の荷重までは
橋脚を弾性域に保った状態でのエネルギー吸収が期待で
きる。すなわち、橋脚を損傷させずに地震エネルギーを
吸収することができる。
により橋梁の耐力が増し、等価な作用力に対する変形量
が大幅に低減されることがわかる。また、先に鋼製弾塑
性ダンパーが降伏することから、ある程度の荷重までは
橋脚を弾性域に保った状態でのエネルギー吸収が期待で
きる。すなわち、橋脚を損傷させずに地震エネルギーを
吸収することができる。
【００１９】
【発明の効果】 本願発明の耐震構造を採用することにより、橋梁の耐
力が増加し、等価な作用力に対する変形量が大幅に低減
される。従って、鉄道橋等における厳しい変形量の制限
に対処しやすい。
力が増加し、等価な作用力に対する変形量が大幅に低減
される。従って、鉄道橋等における厳しい変形量の制限
に対処しやすい。
【００２０】エネルギー吸収装置としての鋼製弾塑性
ダンパーが先に降伏することから、ある程度の荷重まで
は橋脚を弾性域に保ちながらエネルギー吸収し、橋脚の
損傷を防ぐことができる。
ダンパーが先に降伏することから、ある程度の荷重まで
は橋脚を弾性域に保ちながらエネルギー吸収し、橋脚の
損傷を防ぐことができる。
【００２１】橋梁の橋軸方向・橋軸直角方向のいずれ
にも適用でき、また、既設・新設に関わりなく設置する
ことができる。
にも適用でき、また、既設・新設に関わりなく設置する
ことができる。
【００２２】多層ラーメン構造の建築構造の場合と異
なり、一般的な一層ラーメン構造の橋梁の耐震補強を行
う場合、橋脚の耐力補強は地震時の基礎への作用力に直
接影響を与えると考えられるが、この点において、本願
発明の耐震構造ではブレース等の補剛材による耐力の増
加と鋼製弾塑性ダンパーによるエネルギー吸収性能の改
善を任意のバランスで設計できるという利点がある。
なり、一般的な一層ラーメン構造の橋梁の耐震補強を行
う場合、橋脚の耐力補強は地震時の基礎への作用力に直
接影響を与えると考えられるが、この点において、本願
発明の耐震構造ではブレース等の補剛材による耐力の増
加と鋼製弾塑性ダンパーによるエネルギー吸収性能の改
善を任意のバランスで設計できるという利点がある。
【図１】ラーメン橋脚の内部に補剛材とエネルギー吸収
装置としてのハニカムダンパーを設置した状態を示す橋
軸と直角な断面図である。
装置としてのハニカムダンパーを設置した状態を示す橋
軸と直角な断面図である。
【図２】既設の一層ラーメン橋梁に関する数値計算モデ
ルを示したものであり、(a) が補強がない場合、(b) が
本願発明の構造による補強がある場合の図である。
ルを示したものであり、(a) が補強がない場合、(b) が
本願発明の構造による補強がある場合の図である。
【図３】図２のモデルに対する数値計算による荷重と変
位の関係を示したグラフである。
位の関係を示したグラフである。
１…橋脚、２…桁、３…補剛材、４…ハニカムダンパ
ー、５…基礎部
ー、５…基礎部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日紫喜 剛啓 東京都調布市飛田給２丁目19番１号 鹿 島建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 小鹿 紀英 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 中上 昌二郎 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 大塚 一雄 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−78533（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−32343（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−54894（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E01D 1/00 E01D 21/00
Claims (1)
- 【請求項１】 一層ラーメン構造の橋梁の構造躯体につ
いて、基礎部から立ち上がる両側の橋脚と上部工の桁に
よって囲まれる構面内に補剛材を設け、前記補剛材の一
端と前記上部工の桁との間に、エネルギー吸収装置とし
ての鋼製弾塑性ダンパーを介在させてあることを特徴と
する一層ラーメン橋梁の耐震補強構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11468097A JP3191721B2 (ja) | 1997-05-02 | 1997-05-02 | ラーメン橋梁の耐震補強構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11468097A JP3191721B2 (ja) | 1997-05-02 | 1997-05-02 | ラーメン橋梁の耐震補強構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10298916A JPH10298916A (ja) | 1998-11-10 |
| JP3191721B2 true JP3191721B2 (ja) | 2001-07-23 |
Family
ID=14643954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11468097A Expired - Lifetime JP3191721B2 (ja) | 1997-05-02 | 1997-05-02 | ラーメン橋梁の耐震補強構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3191721B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102223106B1 (ko) * | 2019-06-14 | 2021-03-04 | (주)아이오바이오 | 구강 카메라용 이중 후드 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW445334B (en) | 1999-06-01 | 2001-07-11 | Ohbayashi Corp | Elevated bridge infrastructure and design method for designing the same |
| JP2005083090A (ja) * | 2003-09-09 | 2005-03-31 | Tokai Univ | プロップ式制振装置 |
| CN104963295A (zh) * | 2015-07-27 | 2015-10-07 | 中铁九局集团第二工程有限公司 | 非落地内力平衡式现浇梁支撑架及其施工方法 |
| CN110983953B (zh) * | 2019-12-26 | 2021-05-07 | 重庆三峡学院 | 一种适用于桥梁结构的横向耗能减震装置及其安装方法 |
-
1997
- 1997-05-02 JP JP11468097A patent/JP3191721B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102223106B1 (ko) * | 2019-06-14 | 2021-03-04 | (주)아이오바이오 | 구강 카메라용 이중 후드 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10298916A (ja) | 1998-11-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010424 |