長大斜張橋の形式と桁断面の合理化に関する開発研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09555141
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 山口 宏樹 埼玉大学, 工学部, 教授 (50134474)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 謝 旭 埼玉大学, 工学部, 助手 (90291294) ; 奥井 義昭 埼玉大学, 工学部, 助教授 (40214051)
• Keywords: 斜張橋 / 合理化 / 構造減衰 / 合成桁 / クリープ / 乾燥収縮 / 弾塑性有限変位解析 / ケーブル

Research Abstract

本研究は,長大斜張橋の合理的な形式,部材配置,桁断面を開発,提案することを最終目的とする。合理化検討に当たって,(1)構造減衰性の向上に着目した構造形式の合理化,(2)合成桁を前提とした斜張橋桁断面の部材配置等の構造的合理化,(3)終局耐力に着目した長大斜張橋のケーブル形式と桁断面の合理化,の3項目に分けて研究を進めた。今年度の研究内容は以下の通りである。
1. 構造減衰性の向上に着目した斜張橋形式の合理化に関する研究
1998年11月に実橋振動実験の行われた多々羅大橋について減衰解析を行い,低減衰ケーブルの連成が斜張橋の構造減衰を小さくすることを確認した。これにより,内部共振を積極的に起こさせるケーブル配置とし,かつケーブルそのものの減衰性を高めることで,斜張橋の減衰性を向上させることができると結論される。
2. 合成桁を適用した場合の斜張橋桁断面の合理化に関する研究
合成箱桁を有する斜張橋および2主桁連続合成橋梁のクリープ・乾燥収縮解析を行い,合成桁橋の力学的特性を明らかにすると共に,合成桁の斜張橋への適用スパンを考察した。また,合理化策の一つとしての合成床版について,その耐荷力持性を実験および解析から検討した。
3. 終局耐力に着目した長大斜張橋の形式と鋼桁断面の合理化に関する研究
1000mを超える鋼斜張橋について弾塑性有限変位解析を行い,その終局耐力を確保するために必要な最小桁断面(桁輻および桁高さ)を明らかにした。また,ケーブルの安全率を下げることで斜張橋構造の合理化が可能かどうかの検討も行っている。

Research Products

• [Publications] M.Nagai,X.Xie,H.Yamaguchi et al: "Identification of minimum width-to-span ratio of long-span cable-stayed bridges based on lateral torsional bucking and flutter analyses" Proc.IABSE Conf.:Cable-Stayed Bridges,Malmo,Sweden,1999.6. (印刷中). (1999)
• [Publications] 長井正嗣・謝旭・山口宏樹 他: "マルチケーブル斜張橋主桁の桁高さが耐荷力に及ぼす影響" 構造工学論文集,土木学会. Vol.45A(印刷中). (1999)
• [Publications] M.Nagai,X.Xie,H.Yamaguchi et al.: "Effects of inelastic behavior of cables on ultimate strength of long-span stelel cable-stayed bridges" Proc.5th Pacific Structural Steel Conf.,Seoul,Korea,1998.10. 565-570 (1998)
• [Publications] H.Yamaguchi & Y.Fujino: "Stayed cable dynamics and its vibration control" Bridge Aerodynamics(Larsen&Esdahl eds.),Balkema. 235-253 (1998)
• [Publications] 長井正嗣・奥井義昭・山口宏樹 他: "合成箱桁を主桁とする斜張橋の力学特性と適用スパンに関する研究" 構造工学論文集,土木学会. Vol.44A. 1171-1179 (1998)
• [Publications] 長井正嗣・石田和久・謝旭・山口宏樹 他: "長大斜張橋の静的,動的耐風安定性を確保できる最小桁幅に関する検討" 構造工学論文集,土木学会. Vol.44A. 1191-1198 (1998)