伸縮装置周辺における路面凹凸の推定とその評価法の確立

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19760312
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 深田 宰史 Kanazawa University, 環境デザイン学系, 准教授 (10313686)
• Keywords: 路面凹凸 / 車両ばね振動

Research Abstract

本研究の目的は, 伸縮装置近傍での路面凹凸と車両ばね振動との関係を明らかにすることによって, 伸縮装置近傍での路面凹凸に対して大型車両のばね振動が大きく加振されない振動対策の検討および補修判断基準等の評価方法を確立することである.
本年度の成果として, 様々な波長を有する路面凹凸と車両ばね振動との関係を明らかにするために, 解析面からの検討を行った.具体的には, 支間長24m, 30m, 34m, 39mの4種類の桁橋モデルを作成し, 橋梁上の路面凹凸波長を1〜20mまで変化させて, 路面凹凸波長と橋梁振動との関係を明らかにした.その結果, 34m, 39mの橋梁において路面凹凸波長5〜10m(80km/h走行)の場合に大型車両のばね上振動と橋梁振動との共振により橋梁の振動が大きく増幅することがわかった. また, 車両のばね上振動数領域にたわみ振動数が存在しないその他の橋梁においては, 橋梁上に上記の波長の路面凹凸が存在した場合, 路面との連成による車両のばね上振動による強制振動の影響が大きいことがわかった.したがって, 車両のばね上振動数を大きく加振する波長5-10m付近(80km/h走行)の路面凹凸について定性的に評価できる方法が必要との結論に至った.
そこで, 本研究ではIRI値による方法を用いた新たな評価方法を検討した.具体的には, 現在, 世界的に用いられているIRIにおけるクウォーターモデルを日本のリーフサスペンションを有する大型車両(ばね上3Hz, ばね下11Hz)モデルに作り変え, IRI値(ばね上とばね下の変位和, 以下"和"と表記する)から評価することにした.これにより, IRI(和)がある程度大きな値を有する路面の場合, 大型車両のばね上を励起しやすい波長を有した路面であるとの判断ができるとの結論に至った. ただし, どの数値以上で規制するかは今後の様々な実路面から検討する必要があるものと考えられる.