吊形式橋梁のモード減衰の理論的評価法に関する基礎研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06452261
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 山口 宏樹 埼玉大学, 工学部, 教授 (50134474)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長井 正嗣 長岡技術科学大学, 建設系, 助教授 (20207971) ; 沈 赤 埼玉大学, 工学部, 助手 (10251141) ; 奥井 義昭 埼玉大学, 工学部, 助教授 (40214051) ; 伊藤 学 埼玉大学, 工学部, 教授 (00010661)
• Keywords: 吊橋 / 斜張橋 / モード減衰 / データベース / 減衰解析

Research Abstract

吊橋,斜張橋の動的設計に必要な重要パラメータの一つにモード減衰比があるが,理論的推定が難しいことから,その値を経験的に仮定しているのが現状である。一方,設計で仮定されたパラメータの妥当性を検証するために振動実験を行うことが多く,減衰に関するデータが蓄積されつつある。そこで,多様な構造形態が可能な吊橋,斜張橋の振動減衰特性を減衰データベースを基に比較考慮し,斜張橋の減衰解析を行って理論的減衰評価法の妥当性を検討した。
今年度の具体的な研究実績は以下のとおりである。
1.文献調査によって拡充した吊橋・斜張橋の減衰データベースを基に,固有振動数-モード減衰関係,平均モード減衰-スパン長関係等を求めて比較検討した。その結果,斜張橋での減衰モード依存性が明確になった。
2.1994年11月に行われた振動試験のデータを基に,鶴見つばさ橋(一面吊り斜張橋)のモード減衰解析を詳細に行った。格構造要素の内部減衰エネルギーだけではなく,空力減衰エネルギー,支点摩擦エネルギー,ケーブルダンパー減衰エネルギーを実験と解析から推定し,各減衰要因のモード減衰に占める割合を定量的に示した。
3.エネルギー理論に基づく斜張橋の振動減衰の理論的評価を,省庁・公団から提供を受けた減衰解析に必要な詳細データを基に行い,減衰特性の理論的,定量的の可能性を調べた。対象とした斜張橋は,合成斜張橋である生口橋,トラス桁を有する横浜ベイブリッジ等,特徴的なものである。その結果,種々の減衰要因を適切に評価することで,斜張橋のモード減衰特性が理論的に評価できうることが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] Ito, M. and Yamaguchi, H.: "Full-scale measurements and structural damping of cable-supported bridges" Proc. int. Bridge Conf., Bridges into the 21st Century. 557-564 (1995)
• [Publications] 山口宏樹他: "斜張橋振動減衰のエネルギー的評価法と鶴見つばさ橋への適用" 土木学会論文集. (予定). (1996)
• [Publications] 山口宏樹他: "鶴見つばさ橋の振動実験による動的特性の同定" 土木学会論文集. (予定). (1996)
• [Publications] 山口宏樹他: "鶴見つばさ橋の減衰特性に関するエネルギー的考察" 土木学会第50回年次学術講演会. 第1部B. 1012-1013 (1995)
• [Publications] 高橋雅裕・山口宏樹・早川光夫: "斜張橋におけるモード減衰解析とその妥当性に関する一検討" 土木学会第50回年次学術講演会. 第1部B. 964-965 (1995)