空力弾性自励振動時におけるケーブル・吊形式橋梁のモード選択性

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61460156
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 藤野 陽三 東京大学, 工学部, 助教授 (20111560)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 篠 泉 東京大学, 工学部, 助手 (20178875) ; 山口 宏樹 埼玉大学, 工学部, 助教授 (50134474) ; 伊藤 学 東京大学, 工学部, 教授 (00010661)
• Keywords: ケーブル / タワー / 空力弾性振動 / 非線形力学 / モード解析 / 風洞実験 / 減衰 / キャロッピング

Research Abstract

(1) 斜張橋主塔の面内ギャロッピング振動のモード選択性 東神戸連絡橋(斜張橋)の主塔の三次元模型を用いて,その面内ギャロッピング特性を風洞実験により詳細に調べた. 本主塔はその形式から,面内一次モードと面内二次モードの固有振動数が近接している. 風洞実験により,一様流のもとでは両者のモードが発現するが,そのどちらになるかは,初期条件に依在すること,両方のモードが共存するギャロッピングは生じないこと,また乱流中では両者のモードがうなりながら生じること が判明した. また,塔に重量を付加し,対称性を殺すと一様流のもとでも両者のモードが共存するギャロッピングとなることも明らかとなった. これらの結果は,空気力の非線形性を考慮した振動解析によりうまく説明できることを明らかにした
(2) ケーブル振動におけるモード減衰 単一ケーブルを対象に,そのモード減衰を実験的に測定し,その特性をみた.対称一次モードでは,モード遷移領域で減衰が著しく大きくなること,逆対称モードは総じて減衰が小さいことなどかわかった. また,この特性が,ケーブルに生じる動的付加ひずみの大きさと高い相関のあることが明らかにされた.
(3)ケーブルの非線形振動とモードのエルゴード性 幾何学的非線形性を考慮したケーブルの非線形モード解析において非線形自励空気力を作用させ,数値シミュレーションを行った. その結果,モード間の連成剛性項のため,モードがある条件をみたすと転移しうることが明らかにされた.

Research Products

• [Publications] P.Pheinsom;藤野陽三 他: 風工学シンポジウム論文集. 9. 187-192 (1986)
• [Publications] P.Pheinsom;藤野陽三 他: 世界風工学会議論文集. 7. 29-38 (1987)
• [Publications] 藤野陽三 他: 斜張拍に関する国際会議. 517-528 (1987)
• [Publications] P.Pheinsom;藤野陽三: とけぼく学会論文集. 392. (1988)
• [Publications] 山口宏樹;藤野陽三: 土木学会論文集. 386. 197-205 (1987)
• [Publications] Y.FUJINO共著: "Stochastic Approaches in Earthquake Eng." 西独,Springer-Verag, 457 (1987)