経済性を追求した長大吊形式橋梁のための新しいシステムおよび設計法の開発研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555439
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 長井 正嗣 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (20207971)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野上 邦栄 東京都立大学, 工学部, 助手 (00094277) ; 岩本 政巳 名古屋工業大学, 工学部, 講師 (60232716) ; 丸山 久一 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (30126479) ; 山口 宏樹 埼玉大学, 工学部, 教授 (50134474) ; 藤野 陽三 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (20111560)
• Keywords: 吊橋 / 斜張橋 / 立体ケーブルシステム / 長大橋 / 弾塑性有限変位解析 / 座屈 / フラッター / 風

Research Abstract

本研究では,経済的な長大吊形式橋梁とそれを支援する設計手法の開発を行っている.吊形式橋梁の双璧である吊橋と斜張橋に着目し,面内荷重に対する耐荷力を明らかにするための材料の非弾性と有限変位を扱う弾塑性有限変位解析法,風による横座屈やダイバージェンス不安定現象を明らかにするための変位依存型の風荷重を扱う有限変位解析手法およびモード座標系をベースとするフラッター解析手法と,それぞれの解析プログラムを開発した.とくにフラッター解析においては,多数ケーブルの振動がフラッター発振風速に与える影響が考慮できるようにした.また,これらを,従来形状の斜張橋,吊橋のみでなく任意の立体ケーブルシステムが扱えるよう拡張した.これにより,任意の形状をもつ長大吊形式橋梁の静的,動的不安定現象の解析的検討が可能となった.
以上の解析手法を用いて,不安定現象をクリヤできる最小の主桁断面をもつ,すなわち最も経済的と考えられる長大斜張橋の開発を行った.具体的にはスパン1400mの斜張橋を対象に,最小断面構成を特定するとともに,断面構成に関する一般的な設計指標を与えた.次にフラッター風速を最も高くでき,しかも経済的な立体吊橋ケーブルシステムの検討を行った.具体的にはスパン2500mクラスを対象に立体的なケーブルシステムの耐風安定性に与える効果を明らかにした.設計手法の開発については,上記不安定問題がクリヤできる最小断面構成を与える指標を開発するとともに,吊形式橋梁を構成する各要素の相関強度問題を検討した.

Research Products

• [Publications] 謝旭,山口宏樹,長井正嗣: "長大斜張橋の静的安定性に及ぼす桁幅の影響" 構造工学論文集,土木学会. Vol.43A(登載決定). (1997)
• [Publications] 野上邦栄,長井正嗣,木下博道,山本一之,藤野陽三: "複数耐荷力曲線を用いた斜張橋主桁の終局強度特性と座屈照査法" 構造工学論文集,土木学会. Vol.43A(登載決定). (1997)
• [Publications] 前田研一,岩本政巳,森園康之,田平秀和,長井正嗣,藤野陽三: "MONO-DUO形式超長大吊橋の耐風安定性に及ぼすリジッドハンガーの効果" 構造工学論文集,土木学会. Vol.43A(登載決定). (1997)
• [Publications] 謝旭,山口宏樹,長井正嗣: "自定,一部他定式長大斜張橋の弾塑性終局挙動に関する考察" 鋼構造年次論文報告集. 第4巻. 325-332 (1996)
• [Publications] K.Nogai,M.Nagai,K.Yamamoto,Y.Fujino: "Load-carrying capacity of cable-stayed girders based on multiple ultimate strengeh curves of columms and its stability check" Proc.of 2nd Int.Conf.on Coupled Instabilities in Metal. Vol.2. 421-428 (1996)
• [Publications] 謝旭,長井正嗣,山口宏樹,伊藤学: "自定,一部他定式長大斜張橋の静的対風挙動" 構造工学論文集,土木学会. Vol.42A. 1005-1012 (1996)