JP5357557B2 - Parallel bridge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は並行して架設される並列橋に関する。 The present invention relates to a parallel bridge constructed in parallel.
近年、橋梁の建設にあたり、鋼2主桁橋(2主鈑桁橋)が合理化橋の1つとして広く採用されており、又近年では橋梁の支間長が増大する傾向にあり、このために橋梁における耐風性に関する研究が行われている。 In recent years, steel two main girder bridges (two main girder bridges) have been widely adopted as one of the rationalized bridges in the construction of bridges, and in recent years, the span length of bridges has been increasing. Studies on wind resistance are being conducted.
一方、並列橋に関する研究事例は少ないが、今後このような並列橋においても支間長が増大されることによって空力的な制振対策の適用を含めた耐風性の検討が必要となることが予想される。即ち、並列橋においては、風向きの上流側となる上流側の橋梁からの剥離流によって、上流側の橋梁の下流側に並列に架設される下流側の橋梁に風と直角方向に振動する鉛直たわみ振動等が発生することが知られている。 On the other hand, although there are few research examples on parallel bridges, it is expected that it will be necessary to examine wind resistance including the application of aerodynamic vibration control measures in the future as the span length increases even in such parallel bridges. The That is, in a parallel bridge, the vertical deflection that vibrates in the direction perpendicular to the wind on the downstream bridge installed in parallel downstream of the upstream bridge due to the separation flow from the upstream bridge, which is the upstream of the wind direction. It is known that vibration and the like occur.
このような並列橋特有の振動に対する対策としては、並列した高架橋の相互間をゴムダンパーで連結することにより振動低減を図るようにした並列橋の振動低減方法が特許文献1に示されており、又、並列した橋梁の上部構造における幅方向中心の相互間隔である中心間距離をW、前記上部構造の幅をB、橋梁の高さをDとしたとき、W/Bを1以上1.5以下とし、かつ、B/Dを2以上とすることによって、上流側の橋梁からの剥離流によるウェイクの中に下流側の橋梁が入ることとなって、下流側の橋梁に生じる風速限定的なたわみ振動の振幅が小さくなるようにした並列橋及びその設計方法が特許文献2に示されている。
しかし、前記特許文献1では、並列される橋梁同士を連結するためのゴムダンパーは大型になるという問題があり、特に橋梁が大きな中心間距離を有して架設される場合にはゴムダンパーは非常に大型となってしまい実際上適用が困難になるという問題がある。
However, in
又、特許文献2では、上部構造の幅Bが橋梁の高さDの2倍以上である並列橋において、W/Bを1以上1.5以下とすることでたわみ振動を抑制するようにしている。ここで、橋梁同士が非常に近い間隔で架設された並列橋の場合には耐風性が問題にならないことが従来から知られている。従って、上記特許文献2は、W/Bが1(橋梁の間隔が0の場合)を含んだ状態からW/Bが1.5(橋梁の間隔が上部構造の幅Bの1/2の場合)までの、従来より耐風性が問題にならないことが知られている範囲を含んだ狭い範囲に限定されており、従って、特許文献2では中心間距離Wが1.5Bより大きい間隔の並列橋は建設できないという問題を有していた。
Further, in
又、並列橋においても今後支間長が増大することが考えられる。支間長が増大するとたわみ振動以外にねじれ振動も問題となる場合があるが、特許文献2ではたわみ振動を抑制しようとするものであって、ねじれ振動を抑制することについては全く考慮されていないため、ねじれ振動を生じるような並列橋には適用できないという問題がある。
Moreover, it is considered that the length of spans will increase in parallel bridges. When the span length increases, torsional vibration may also be a problem in addition to flexural vibration. However,
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、並列橋の中心間距離を大きく設定してもたわみ振動とねじれ振動を効果的に抑制できるようにした並列橋を提供することを目的とする。 The present invention was made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a parallel bridge that can effectively suppress flexural vibration and torsional vibration even if the distance between the centers of the parallel bridges is set large. And
本発明は、橋梁が並列して架設される並列橋であって、並列する橋梁の上部構造における幅方向で互いに対向しない側の外側幅端縁にフェアリングを設置し、並列する橋梁の幅方向中心の相互間隔である中心間距離をW、上部構造の幅をBとしたとき、橋梁の中心間距離Wを
W=1.5B〜2.0B
とし、
前記フェアリングは、高欄に沿って前記上部構造の外側幅端縁に設置される鉛直部と、該鉛直部の下部から幅方向外側へ延設した水平延設部と、該水平延設部の先端と前記鉛直部の上端とを結ぶ傾斜部とを有する三角フェアリングである
ことを特徴とする並列橋、に係るものである。
The present invention is a parallel bridge in which bridges are laid in parallel, and a fairing is installed at the outer width edge on the side not facing each other in the width direction in the upper structure of the parallel bridge, and the width direction of the parallel bridges When the center-to-center distance, which is the distance between the centers, is W and the width of the superstructure is B, the center-to-center distance W of the bridge is W = 1.5B to 2.0B.
And,
The fairing includes a vertical portion installed at an outer width edge of the upper structure along a rail, a horizontal extending portion extending outward in the width direction from a lower portion of the vertical portion, and a horizontal extending portion of the horizontal extending portion. The present invention relates to a parallel bridge characterized by a triangular fairing having an inclined portion connecting a tip and an upper end of the vertical portion .
上記並列橋において、並列する橋梁は鋼2主桁橋またはボックス桁橋であってもよい。 In the parallel bridge, the parallel bridge may be a steel 2-main girder bridge or a box girder bridge.
本発明の並列橋によれば、並列する橋梁の上部構造における幅方向で互いに対向しない側の外側幅端縁にフェアリングを設置することによって、並列する橋梁の幅方向中心の相互間隔である中心間距離をW、上部構造の幅をBとしたとき、橋梁の中心間距離WをW=1.5B〜2.0Bのように大きく設定しても、並列橋によるたわみ振動とねじれ振動を効果的に抑制できるという優れた効果を奏し得る。 According to the parallel bridge of the present invention, by installing a fairing at the outer width edge on the side that does not oppose each other in the width direction in the upper structure of the parallel bridge, the center that is the mutual interval between the width direction centers of the parallel bridges When the distance between the bridges is W and the width of the superstructure is B, even if the distance W between the centers of the bridges is set as large as W = 1.5B to 2.0B, the flexural vibration and torsional vibration due to the parallel bridge are effective. The effect that it can suppress automatically can be show | played.
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図4は本発明を適用する従来の並列橋の形状と寸法の一例を示したもので、橋梁1は水平方向に所要の間隔を有する2つの鉛直な主桁2の上部に床版3(上部構造)が設置された鋼2主桁橋を示しており、且つ、床版3の幅方向両端部には鉛直上方に立ち上がった高欄4が備えられている。前記橋梁1の側方には、上記橋梁1と全く同一の構成を有する橋梁5が同一の高さで架設されて並列橋が構成されている。尚、橋梁1,5としては、前記鋼2主桁橋以外にボックス桁橋であってもよい。
FIG. 4 shows an example of the shape and dimensions of a conventional parallel bridge to which the present invention is applied. The
図4の並列橋を構成している橋梁1,5の床版3(上部構造)の幅Bは9,000mm、橋梁1,5の高さDは4,373mm、橋梁1,5の幅方向中心の相互間隔である中心間距離Wは13,500mmであり、この場合はWが1.5Bであって、並列した橋梁1,5の上部構造3の相互間には4,500mmの間隔が形成されている。又、図4における各橋梁1,5の支間長は80メートルとした場合を示している。
The width B of the floor slab 3 (superstructure) of the
発明者らは図4の並列橋の耐風性を試験するために、図4に示した実物大の並列橋の寸法を50分の1の大きさに縮尺した並列橋モデルを製作した。尚、実際の並列橋と50分の1に縮尺した並列橋モデルとは同一の形状を有しているため、以下では図4は並列橋モデル6をも示しているものとして説明する。
In order to test the wind resistance of the parallel bridge of FIG. 4, the inventors manufactured a parallel bridge model in which the size of the full-size parallel bridge shown in FIG. 4 was reduced to 1/50. In addition, since an actual parallel bridge and the parallel bridge model reduced to 1/50 have the same shape, FIG. 4 will be described below assuming that the
一方、発明者らは、前記従来の並列橋モデル6における高欄4の側面にフェアリングを備えた図1に示す本発明による制振モデル7を製作した。この制振モデル7は、並列する橋梁1,5の床版3(上部構造)における幅方向で互いに対向しない側の高欄4の外側幅端縁、即ち、橋梁1,5を1つの橋と看做したときにその両外側幅端縁に、フェアリング8を設置している。このフェアリング8は、高欄4と同じ高さを有する鉛直部9aと、該鉛直部9aと同じ幅で床版3(上部構造)の底面から幅方向外側に延設した水平延設部9bと、該水平延設部9bの先端と前記鉛直部9aの上端とを結ぶ傾斜部9cとを備えた二等辺三角の三角フェアリング9とした場合を示している。上記フェアリングは二等辺三角形以外の三角フェアリングであってもよい。
On the other hand, the inventors manufactured a
図4に示した従来の並列橋モデル6と図1に示した本発明による制振モデル7とを用いて、比較的低速の風に対して発現する限定振動に対しては特に注意を払うことなく、比較的高速の風によって発現し、しかも橋梁を崩壊させるような大きな振動を生じさせる発散振動について、たわみ・ねじれの2自由度に対してバネ支持したバネ支持風洞実験を実施し、水平風に対する振動応答性を調査した。
Special attention should be paid to the limited vibration that occurs in a relatively low speed wind using the conventional
図4に示した従来の並列橋モデル6、及び図1に示した本発明による制振モデル7において、橋梁1,5における床版3(上部構造)の幅Bに対し、橋梁1,5の幅方向中心の相互間隔である中心間距離Wを1.5B、2.0B、2.5B、3.0B、5.0B、10Bと変化させて設置した場合において、水平風によって発散振動が発現する風速を測定する試験を実施した。そして、図4に示した従来の並列橋モデル6における鉛直たわみ振動に対する結果を図5に、ねじれ振動に対する結果を図6に、夫々丸印(○)で示した。
In the conventional
又、図1に示した本発明による制振モデル7における鉛直たわみ振動に対する結果を図2に、ねじれ振動に対する結果を図3に、夫々三角印(△)で示した。尚、図2、図3には、従来の並列橋モデル6の場合と比較できるように、図5、図6のデータを併記した。
In addition, the result for vertical deflection vibration in the
図2、図3、図5、図6において横軸は上部構造3の幅Bを基準とした中心間距離Wを示し、又、図2、図5の縦軸は鉛直たわみ振動が発現する風速を無次元化した値を示し、又、図3、図6の縦軸はねじれ振動が発現する風速を無次元化した値を示している。
2, 3, 5, and 6, the horizontal axis indicates the center-to-center distance W with respect to the width B of the
図4の並列橋モデル6による風洞実験においては、図5に鉛直たわみ振動の結果を白丸で示しているように、中心間距離Wが1.5B〜2.5Bにおいては、中心間距離Wが狭いほど発散振動の発現風速は高風速側へ移行し、中心間距離Wが1.5及び2.0の計測点では黒丸で示した単独橋の場合よりも僅かに高速側へ移行している。又、図6にねじれ振動の結果を白丸で示しているように、中心間距離Wが狭いほど発散振動の発現風速は高風速側へ移行しており、いずれの計測点においても黒丸で示した単独橋の場合よりも僅かに高速側となっている。
In the wind tunnel experiment using the
しかし、図4に示した並列橋モデル6においては、図5に示した白丸の風速で鉛直たわみ振動が発現し、又、図6に示した白丸の風速ではねじれ振動が発現することになるため、比較的低い風速において振動が発生するという問題がある。
However, in the
これに対し、図1に示すようにフェアリング8を備えた制振モデル7による風洞実験においては、鉛直たわみ振動の結果を図2に白三角で示しているように、前記白丸で示した振動発現の風速の全てが矢印で示すように、実験で確認された最も高い風速よりも更に高い側に移行しており、これによって鉛直たわみ振動が発生され難くなるという効果が確認された。
On the other hand, in the wind tunnel experiment using the
又、ねじれ振動の結果を図3に白三角で示しているように、中心間距離Wが1.5Bと2.0Bの計測点では前記白丸で示した振動発現の風速が矢印で示すように実験で確認された最高値6の値よりも更に高い側に移行しており、中心間距離Wが1.5B〜2.0Bの範囲ではねじり振動が発生し難くなっている。一方、その他の中心間距離Wである2.5B、3.0B、5.0B、10Bにおいては前記白丸と同等の風速においてねじれ振動が発現している。
In addition, as shown by the white triangle in FIG. 3, the torsional vibration results are as indicated by the arrows indicating the vibration speed indicated by the white circles at the measurement points where the center distance W is 1.5B and 2.0B. It has shifted to a higher side than the value of the
従って、前記鉛直たわみ振動とねじれ振動のいずれもが風速の高い側に移行して振動が発現し難くなる中心間距離Wが1.5B〜2.0Bの範囲を、本発明の並列橋における橋梁1,5の中心間距離として設定した。これにより、橋梁1,5の相互間隔を、床版3(上部構造)の幅Bの1/2の距離から床版3(上部構造)の幅Bと同じ距離までの広い範囲に広げることが可能になった。
Therefore, the bridge in the parallel bridge of the present invention has a center-to-center distance W in the range of 1.5B to 2.0B in which both the vertical deflection vibration and the torsional vibration are shifted to the higher wind speed side and the vibration is hardly generated. A distance between centers of 1 and 5 was set. Thereby, the mutual space | interval of the
上記したように、並列する橋梁1,5の床版3(上部構造)における幅方向で互いに対向しない側の外側幅端縁にフェアリング8を設置することによって、並列する橋梁1,5の幅方向中心の相互間隔である中心間距離をW、床版3(上部構造)の幅をBとしたとき、橋梁1,5の中心間距離WをW=1.5B〜2.0Bのように大きく設定しても、並列橋によるたわみ振動とねじれ振動の両方を効果的に抑制することができた。更に、並列橋を構成する橋梁1,5の架設間隔を従来に比して広げることができるため、並列橋を設計・架設する際の自由度が拡大できる効果がある。
As described above, the width of the
なお、本発明は上記形態にのみ限定されるものではなく、フェアリングの形状は種々変更し得ること、種々の断面形状の橋梁からなる並列橋に適用できること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and the fairing shape can be variously changed, can be applied to a parallel bridge made of bridges having various cross-sectional shapes, and does not depart from the gist of the present invention. Of course, various changes can be made within the range.
1 橋梁
3 床版(上部構造)
5 橋梁
8 フェアリング
9 三角フェアリング
B 上部構造の幅
W 中心間距離
1
5
Claims (2)
W=1.5B〜2.0B
とし、
前記フェアリングは、高欄に沿って前記上部構造の外側幅端縁に設置される鉛直部と、該鉛直部の下部から幅方向外側へ延設した水平延設部と、該水平延設部の先端と前記鉛直部の上端とを結ぶ傾斜部とを有する三角フェアリングである
ことを特徴とする並列橋。 A parallel bridge in which bridges are laid in parallel, and a fairing is installed at the outer width edge on the side that is not opposite to each other in the width direction in the superstructure of the parallel bridge, and the mutual distance between the width direction centers of the parallel bridges When the distance between the centers is W and the width of the superstructure is B, the distance W between the centers of the bridges is W = 1.5B to 2.0B.
And,
The fairing includes a vertical portion installed at an outer width edge of the upper structure along a rail, a horizontal extending portion extending outward in the width direction from a lower portion of the vertical portion, and a horizontal extending portion of the horizontal extending portion. A parallel bridge characterized in that it is a triangular fairing having an inclined portion connecting a tip and an upper end of the vertical portion .
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