| 研究概要 |
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察すると同時に,エネルギー理論に基づくモード減衰の理論的評価法を提案し,いくつかの代表的な斜張橋の減衰解析を行って評価法の妥当性を検討した。
本研究で得られた主な成果は以下のとおりである。
1.文献調査によって吊橋,斜張橋の減衰データベースを拡充し,それを基に固有振動数・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,吊橋と斜張橋では減衰特性が異なり,斜張橋での減衰のモード依存性が明確になった。
2.鶴見つばさ橋(一面吊り斜張橋)のモード減衰解析を,実橋振動試験データを基に詳細に行った。各構造要素の内部減衰エネルギーだけでなく,桁の空力減衰エネルギー,支点での摩擦エネルギー,ケーブルダンパーによる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モード減衰の理論的評価を,公団等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,定量的評価の可能性を調べた。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,一面吊りの鶴見つばさ橋等,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しうることが明らかとなった。
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