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

1990 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

本研究は、ケ-ブル構造やプレ-トガ-ダ-橋の腹板などの平板からなる鋼構造物に動的面内荷重が作用した場合の係数励振振動の発生領域を解析的に明らかにし、実験によって現象の確認を行ったものである。本研究の成果をまとめると、
1.支点加振を受けるケ-ブルの動的不安定領域を求め、不安定領域内における非線形応答解析より励振力と応答振幅の関係をサグ比をパラメ-タ-に明らかにした。
2.面内対称加振を受けているケ-ブルに逆対称振動が発生する問題を係数励振振動問題とみなして解析して、逆対称振動の発生条件を明白にするとともに、不安定領域内の挙動を検討した。
3.変動軸力を受けるはりの係数励振振動の解析を行ない。不安定領域および安定を失った後の応答を各種の境界条件のもとに明らかにした。片持ちばりにおいては、荷重の作用方向が一定である場合(保存力)と作用方向が変形に依存する場合(非保存力)では不安定領域が著しく異なることが示された。また、安定を失った後の応答は、両端で軸方向変位が拘束された場合には有限な大きさとなるが、片持ちばりの場合には振動が発散することが明らかになった。
4.はりに対称加振を加えた場合の逆対称振動の発生領域を振動実験によって求め、ケ-ブルの逆対称振動との対応を調べた。また、鉄道用プレ-トガ-ダ-橋の腹板の振動を計測して、モデル化の妥当性を検証した。

Research Products

• [Publications] 松田 浩: "Fundamental Frequency Factors of Skew Plates with Mixed Boundary Conditions" Journal of Sound and Vibration. 136. 519-521 (1990)
• [Publications] 高橋 和雄: "面内変動せん断力を受ける長方形板の動的安定性" 片山技報. 10. 24-29 (1990)
• [Publications] 高橋 和雄: "Dynamic Stability of Cables Subjected to an Axial Periodic Force" Theoretical and Applied Mechanics. 39. 209-218 (1990)
• [Publications] 高橋 和雄: "熱勾配をもつ先端弾性支持変断面片持ちばりの動的安定性" 長崎大学工学部研究報告. 21. 35-41 (1991)
• [Publications] 高橋 和雄: "変動軸力を受けるはり部材の安定を失った後の動的応答" 構造工学論文集. 37A. (1991)
• [Publications] 高橋 和雄: "変動軸力を受けるケ-ブルの動的安定性" 構造工学論文集. 37A. (1991)