JPH11264114A - 吊橋のねじれ減衰向上方法及び吊橋 - Google Patents

吊橋のねじれ減衰向上方法及び吊橋

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JPH11264114A
JPH11264114A JP8506898A JP8506898A JPH11264114A JP H11264114 A JPH11264114 A JP H11264114A JP 8506898 A JP8506898 A JP 8506898A JP 8506898 A JP8506898 A JP 8506898A JP H11264114 A JPH11264114 A JP H11264114A
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JP
Japan
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bridge
bridge girder
hanger
parallel
suspended
Prior art date
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Pending
Application number
JP8506898A
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English (en)
Inventor
Shinji Kato
真志 加藤
Takuya Murakami
琢哉 村上
Takeshi Sato
豪 佐藤
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、実験に多くの日数費用を要さず、
橋桁に直接する形態で設置でき、安価で且つ保守点検を
必要としない、吊橋のねじれ減衰向上方法及び吊橋を提
供する。 【解決手段】 本実施の形態に係る吊橋は、2本のケー
ブル1と、2本の主塔4、ケーブル1から垂らされたハ
ンガー2と、ハンガー2に吊られた橋桁3から成ってい
る。ケーブル1の両端は、アンカー部5に固定され、ケ
ーブル3の張力を主塔4、およびアンカー部5に伝える
構造物である。橋桁3は、図2及び図3に示すように橋
軸方向に適当な長さの複数の橋桁ブロック3aに分割さ
れている。隣接する橋桁ブロック3a同士はせん断型ダ
ンパー6により接続されている。せん断型ダンパー6に
は高減衰ゴムが用いられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に風によって橋
桁のねじれ振動が発生する吊橋のねじれ減衰向上方法及
び吊橋に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、景観上優れること、長大化する支
間に好適なこと、に伴い、吊橋が多用されている。
【0003】吊橋は、ケーブルから垂らしたハンガーに
より桁を吊り、その結果生ずるケーブル張力を主塔、お
よびアンカー部に伝える構造物である。本来可撓性に富
んだ吊橋は、その規模が大きくなるほど可撓性が増し、
風によって生ずる橋桁の振動が重大な問題となってく
る。これを抑えるために従来は空力的制振、あるいは機
械的制振が行われていた。空力的制振は、橋桁の基本断
面形状を変更するか、橋桁断面周りに板材などの付属部
材を配置し、断面周りの流れパターンを変化させること
によって、振動を抑える手法である。機械的制振は、機
械的な制振装置を橋桁に設置し、付加減衰力を与えるこ
とによって振動を抑える手法である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術には以下に掲げる問題点があった。空力的制振策の効
果は、基本的に風洞実験により確認される。良好な空力
的制振策を探すためには、断面形状や取り付け付加部材
に関する多くの形状パラメータを試行錯誤的に変化させ
る必要があるため実験に多くの日数を要し、結果的にコ
スト高になる。しかも、良好な空力的制振策は、必ずし
も見つけられるとは限らない。
【0005】機械的制振策は、構造物の振動に同期する
振り子式ダンパーや、構造物の動きに対して減衰力を制
御力として与えるアクティブ制振策がある。振り子式ダ
ンパーは、構造物が長大化すると、振り子のレバーを長
くする必要があるため、吊橋の主塔のように柱材に振り
子を仕込める縦長の構造物の場合は良いが、橋桁のよう
な偏平な構造物ではレバーの長い振り子を設置すること
ができず、減衰を付加することは難しい。アクティブ制
振策は、より広い周波数の構造物にも対応し、橋桁に直
接設置する形態で制振装置を設置することも可能である
が、装置が高価なことと、装置がいつでも作動するよう
に保守点検をすることが必要となる。
【0006】本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、実験に多くの日数
費用を要さず、橋桁に直接する形態で設置でき、安価で
且つ保守点検を必要としない、吊橋のねじれ減衰向上方
法及び吊橋を提供する点にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
すべく以下に掲げる構成とした。請求項1記載の発明の
要旨は、主塔と、該主塔間に張架される2本のケーブル
と、これら各ケーブルにその長さ方向に所定間隔を介し
て上端を接続されるハンガーと、該ハンガーの下端に接
続されて吊下される橋桁とを備えた吊橋のねじれ減衰向
上方法であって、前記橋桁を橋軸方向に適当な長さの複
数の橋桁ブロックに分割し、隣接する橋桁ブロック同士
をダンパーを介して接続し、平面視において橋軸直交方
向に概ね平行な同一線上に位置する部分に上端が接続さ
れた前記2本のハンガーを一対とし、これら一対のハン
ガーのうちのいくつかを、互いに橋軸方向から見て交差
するように、一方側から他方側へ斜めに張設してクロス
ハンガーとし、残りの一対のハンガーを互いに平行をな
すように張設してパラレルハンガーとし、前記橋桁ブロ
ックのいくつかを前記クロスハンガーにより吊下し、残
りの橋桁ブロックを前記パラレルハンガーにより吊下す
ることを特徴とする、吊橋のねじれ減衰向上方法に存す
る。請求項2記載の発明の要旨は、前記クロスハンガー
に吊下される前記橋桁ブロックと、前記パラレルハンガ
ーに吊下される前記橋桁ブロックとを交互に設置するこ
とを特徴とする請求項1記載のねじれ減衰向上方法に存
する。請求項3記載の発明の要旨は、主塔と、該主塔間
に張架される2本のケーブルと、これら各ケーブルにそ
の長さ方向に所定間隔を介して上端を接続されるハンガ
ーと、該ハンガーの下端に接続されて吊下される橋桁と
を備えた吊橋であって、前記橋桁は橋軸方向に適当な長
さの複数の橋桁ブロックに分割され、隣接する橋桁ブロ
ック同士はダンパーを介して接続され、平面視において
橋軸直交方向に概ね平行な同一線上に位置する部分に上
端が接続された前記2本のハンガーが一対とされ、これ
ら一対のハンガーのうちのいくつかは、互いに橋軸方向
から見て交差するように、一方側から他方側へ斜めに張
設されてクロスハンガーをなし、残りの一対のハンガー
は互いに平行をなすように張設されてパラレルハンガー
をなし、前記橋桁ブロックのいくつかは前記クロスハン
ガーにより吊下され、残りの橋桁ブロックは前記パラレ
ルハンガーにより吊下されたことを特徴とする吊橋に存
する。請求項4記載の発明の要旨は、前記クロスハンガ
ーにより吊下された前記橋桁ブロックと、前記パラレル
ハンガーにより吊下された前記橋桁ブロックとは交互に
設置されたことを特徴とする請求項3記載の吊橋に存す
る。
【0008】なお、本発明において「ダンパー」とは、
橋桁ブロック間に生じる相対的なねじれ振動を減衰可能
なものをいい、せん断変形を抑制可能なものが好まし
い。
【0009】「概ね平行」とは幾何学的な意味での平行
をさすものではなく、本発明の効果を奏する範囲での平
行をいう。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図1に示すように、本実施
の形態に係る吊橋は、2本のケーブル1と、2本の主塔
4、ケーブル1から垂らされたハンガー2と、ハンガー
2に吊られた橋桁3から成っている。ケーブル1の両端
は、アンカー部5に固定され、ケーブル3の張力を主塔
4、およびアンカー部5に伝える構造物である。
【0011】橋桁3は、図2及び図3に示すように橋軸
方向に適当な長さの複数の橋桁ブロック3aに分割され
ている。隣接する橋桁ブロック3a同士はせん断型ダン
パー6により接続されている。せん断型ダンパー6には
高減衰ゴムが用いられている。
【0012】ハンガー2は、平面視において橋軸直交方
向に平行な同一線上に位置する部分に上端が接続された
2本のハンガー2を一対としている。これら一対のハン
ガー2のうちのいくつかを、図2に示すように互いに橋
軸方向から見て交差するように、一方側から他方側へ斜
めに張設してクロスハンガー2bとしている。残りの一
対のハンガー2を互いに平行をなすように張設してパラ
レルハンガー2aとしている。各橋桁ブロック3aに
は、クロスハンガー2bかパラレルハンガー2aのいず
れか1つにより吊下されている。本実施の形態において
は、クロスハンガー2bかパラレルハンガー2aとが交
互に張設されている。
【0013】次に、吊橋の作用について説明する。図4
に示すように、パラレルハンガー2aに吊下された橋桁
ブロック3aには、風7の下で動的な空力モーメント8
が時計周りに作用するとする。橋桁ブロック3aは時計
周りの空力モーメントを受けるが、橋桁ブロック3aと
橋桁ブロック3aとはせん断型ダンパー6によって連結
されているので、せん断型ダンパー6の剛性により、橋
桁ブロック3aは隣接する橋桁ブロック3aと同方向に
回転しようとする。パラレルハンガー2aの場合、矢印
9の方向に回転し始めるとケーブル1は橋桁ブロック3
aの回転に応じて紙面右側が下がり、左側が上がる。
【0014】この時、隣接するクロスハンガー2bの橋
桁ブロック3aでも、ケーブル1の張力が非常に大きい
ため、図4に示す動作と同じように右側が下がり、左側
が上がる。左側のケーブル1が上昇すると、クロスハン
ガー2bは橋桁ブロック3aの右側を吊っているため、
橋桁ブロック3aの右側が上昇する。図5に示すよう
に、右側のケーブル1が下がると、紙面右側のクロスハ
ンガー2bが弛むので左側は下降する。この結果、クロ
スハンガー2bの橋桁ブロック3aは反時計周りに回転
しようとする。
【0015】このように、パラレルハンガー2aに吊下
された橋桁ブロック3aと、クロスハンガー2bに吊下
された橋桁ブロック3aとは、常に反対方向10に回転
しようとするため、この反対方向の回転は、橋桁ブロッ
ク3a間のせん断型ダンパー6を効率的にせん断変形さ
せる。
【0016】この結果、風により与えられた橋桁3のね
じれ変形エネルギーはせん断型ダンパー6に効果的に吸
収されるので、ねじれ振動に伴う減衰を向上させること
ができる。なお、動的な空力モーメント8が、反時計周
りに作用する場合も同様にクロスハンガー部、パラレル
ハンガー部のねじれ回転は逆方向に作用するため、同様
の減衰効果を期待することができる。
【0017】なお、本実施の形態においてはケーブル1
は2本であったが、本発明はそれに限定されず、本発明
を適用する上で好適な本数に適用することができる。例
えば、ケーブルが3本の場合では、幅方向中央に位置す
る中央のケーブルは殆ど動かないので、側方のケーブル
のみにクロスケーブルと、パラレルケーブルとを張設す
ればよい。
【0018】また、本実施の形態においてはせん断型ダ
ンパー6として高減衰ゴムを用いたが、例えば、積層ゴ
ム、鉛芯入り積層ゴム等、本発明を実施する上で好適な
ものを用いることができる。
【0019】また、クロスハンガー2bとパラレルハン
ガー2aとを交互に設置する必要はなく、所定橋桁ブロ
ック3aごとに設けたり、ねじれ振幅の大きい橋桁3中
央付近をクロスハンガー2bにして、主塔4近傍をハン
ガーケーブルにする等、本発明を実施する上で好適に配
設することができる。
【0020】また、上記実施の形態においては、各橋桁
ブロック3aは一対のハンガー2により吊下されている
が、本発明においては、複数の、一対のハンガー2によ
り吊下することもできる。斯かる場合には、一つの橋桁
ブロック3aに対してはクロスハンガー2bかパラレル
ハンガー2aかのいずれかにより吊下する。
【0021】また、上記構成部材の数、位置、形状等は
上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好
適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図
において、同一構成要素には同一符号を付している。
【0022】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、以下に掲げる効果を奏する。構造的な制振策である
ため、吊橋の構造そのもので確実に減衰を付加すること
ができる。従って、風洞実験に必要な模型、コスト、日
数等が不要となり、良好な空力特性を示す保証が得られ
ない空力的制振策よりも信頼性が高い。
【0023】また、振り子式ダンパーの橋桁内部への格
納や、アクティブ空力制振のような保守点検も不要とな
る。
【0024】また、特に付加的な制振装置を設置するこ
となく、構造そのもので減衰を付加できる点が利点であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る吊橋の側面図であ
る。
【図2】図1に示す吊橋を構成する、隣接する橋桁ブロ
ックの斜視図である。
【図3】図1に示す吊橋を構成する、隣接する橋桁ブロ
ックの側面図である。
【図4】図1に示す、パラレルハンガーに吊下された橋
桁ブロックを橋軸方向から見た動作図である。
【図5】図1に示す、クロスハンガーにより吊下された
橋桁ブロックを橋軸方向から見た動作図である。
【符号の説明】
1 ケーブル 2 ハンガー 2a パラレルハンガー 2b クロスハンガー 3 橋桁 3a 橋桁ブロック 4 主塔 5 アンカー部 6 せん断型ダンパー 7 風 8 空力モーメント 9 パラレルハンガーに吊下された橋桁ブロックの回転
方向 10 クロスハンガーに吊下された橋桁ブロックの回転
方向

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主塔と、該主塔間に張架される2本のケ
    ーブルと、これら各ケーブルにその長さ方向に所定間隔
    を介して上端を接続されるハンガーと、該ハンガーの下
    端に接続されて吊下される橋桁とを備えた吊橋のねじれ
    減衰向上方法であって、 前記橋桁を橋軸方向に適当な長さの複数の橋桁ブロック
    に分割し、隣接する橋桁ブロック同士をダンパーを介し
    て接続し、 平面視において橋軸直交方向に概ね平行な同一線上に位
    置する部分に上端が接続された前記2本のハンガーを一
    対とし、 これら一対のハンガーのうちのいくつかを、互いに橋軸
    方向から見て交差するように、一方側から他方側へ斜め
    に張設してクロスハンガーとし、残りの一対のハンガー
    を互いに平行をなすように張設してパラレルハンガーと
    し、 前記橋桁ブロックのいくつかを前記クロスハンガーによ
    り吊下し、残りの橋桁ブロックを前記パラレルハンガー
    により吊下することを特徴とする、吊橋のねじれ減衰向
    上方法。
  2. 【請求項2】 前記クロスハンガーに吊下される前記橋
    桁ブロックと、前記パラレルハンガーに吊下される前記
    橋桁ブロックとを交互に設置することを特徴とする請求
    項1記載のねじれ減衰向上方法。
  3. 【請求項3】 主塔と、該主塔間に張架される2本のケ
    ーブルと、これら各ケーブルにその長さ方向に所定間隔
    を介して上端を接続されるハンガーと、該ハンガーの下
    端に接続されて吊下される橋桁とを備えた吊橋であっ
    て、 前記橋桁は橋軸方向に適当な長さの複数の橋桁ブロック
    に分割され、隣接する橋桁ブロック同士はダンパーを介
    して接続され、 平面視において橋軸直交方向に概ね平行な同一線上に位
    置する部分に上端が接続された前記2本のハンガーが一
    対とされ、 これら一対のハンガーのうちのいくつかは、互いに橋軸
    方向から見て交差するように、一方側から他方側へ斜め
    に張設されてクロスハンガーをなし、残りの一対のハン
    ガーは互いに平行をなすように張設されてパラレルハン
    ガーをなし、 前記橋桁ブロックのいくつかは前記クロスハンガーによ
    り吊下され、残りの橋桁ブロックは前記パラレルハンガ
    ーにより吊下されたことを特徴とする吊橋。
  4. 【請求項4】 前記クロスハンガーにより吊下された前
    記橋桁ブロックと、前記パラレルハンガーにより吊下さ
    れた前記橋桁ブロックとは交互に設置されたことを特徴
    とする請求項3記載の吊橋。
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