動的面内荷重を受ける鋼構造物のパラメ-タ-励振振動の解析と実験

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01550368
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 高橋 和雄 長崎大学, 工学部, 助教授 (30039680)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松田 浩 長崎大学, 工学部, 講師 (20157324) ; 岡林 隆敏 長崎大学, 工学部, 助教授 (90039686) ; 築地 恒夫 長崎大学, 工学部, 教授 (40039673)
• Keywords: 橋梁振動 / 構造振動 / パラメ-タ-励振 / 動的安定 / 構造動力学 / ケ-ブル

Research Abstract

ケ-ブル構造やプレ-トガ-ダ-橋の腹板などの平板構造などからなる鋼構造物に動的面内荷重が作用すると、特定の振動数領域で面外振動が発生する。この現象は、力学的にはパラメ-タ-励振によるもので、本研究は、土木構造物に現われるパラメ-タ-励振を具体的に解析するとともに、実験によって現象を明らかにするものである。本年度は、次のようなことを明らかにした。
1.ラ-メンの偶角部や曲がり桁の腹板の一部を、フランジ付き扇形板にモデル化して、面内変動曲げのもとに生ずる面外不安定領域を各種の境界条件、フランジと扇形板の形状をパラメ-タ-のもとに明らかにした。これより、腹板の面外不安定領域に及ぼすフランジの影響を評価した。
2.単一ケ-ブルに軸方向変動力が作用した場合のたわみ振動の発生領域を、サグ比および伝播速度比のパラメ-タ-のもとに明らかにした。ケ-ブルの不安定領域は、サグ比の影響を著しく受け、特定のサグ比で単純共振が狭くなり、結合共振が広くなる。
3.周辺固定の長方形板に動的せん断力が作用した場合のパラメ-タ-励振を解析し、不安定領域に及ぼす境界条件の影響を評価した。これより、せん断力を受ける場合の不安定領域の種類は、境界条件の影響を受けないことを示した。
4.鉄道橋のプレ-トガ-ダ-橋の列車走行時の振動を計測し、桁の面内振動と腹板の面外振動の関係を調査して、パラメ-タ-励振との関係を検討した。

Research Products

• [Publications] 高橋和雄 他: "構造部材の非線形振動-非線形振動への誘い-" 片山技報. Vol.9. 12-17 (1989)
• [Publications] 高橋和雄 他: "Nonlinear Response of an Annular Sector Plate Subjected to In-Plane Dynamic Moment" Theoretical and Applied Mechanics. 38. 205-212 (1990)
• [Publications] 高橋和雄 他: "水平ケ-ブルの面内対称加振による逆対称分岐応答" 構造工学論文集. 36A. (1990)
• [Publications] 高橋和雄 他: "面内変動曲げを受ける薄肉I型断面曲がり桁の扇形腹板の動的安定性" 構造工学論文集. 36A. (1990)
• [Publications] 高橋和雄 他: "Dynamic Stability of Cables Subjected to Axial Periodic Load" Journal of Sound and Vibration. (1990)
• [Publications] 高橋和雄 他: "Dynamic Stability of a Circular Arch Subjected to Distributed Inplane Dynamic Force" Journal of Sound and Vibration. (1990)
• [Publications] 高橋和雄: "土木工学ハンドブック 第7編第12章 構造物の動的解析" 技報堂, 4 (1989)