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長大スパン斜張橋の静的、動的安定性を確保できる限界最小断面構成の特定

研究課題

研究課題/領域番号 12650472
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造工学・地震工学
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

長井 正嗣  長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (20207971)

研究分担者 藤野 陽三  東京大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20111560)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2001年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2000年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード吊形式橋梁 / 斜張橋 / 安全率 / 終局強度 / フラッター / 横ねじれ座屈 / 弾塑性 / コスト低減 / ケーブル
研究概要

本研究は、長大スパン斜張橋を対象に、静的、動的安定性が確保できる限界最小断面の追求を行ったものである。斜張橋のコスト低減を達成するには、主桁断面をいかに、安全かつ小さくするかにかかっている。安全な小型断面の設定は、ケーブルサイズ、塔サイズの低減、また基礎工事費の低減に結びつくものである。本研究では主桁断面の小型化の追及とあわせて、相対的に高価なケーブルの安全率低減の可能性も検討している。まず、ケーブルの安全率低減の可能性に関する研究から得られた結果を要約する。
1)斜張橋においては、ケーブルの塑性伸びに起因して、大きな圧縮軸力を受ける主桁が座屈し、終局状態となる。2)終局時の荷重倍率(終局時の作用荷重と死、活荷重の比)は極めて簡単に計算できる。すなわち、ケーブルの耐力と発生最大応力の比でもって安全側に推定できる。3)ケーブルの安全率を現行の2.5(破断に対して)から2.2に砥下させても、橋梁全体の安全率1.7は確保できる。4)フラッター風速、横ねじれ座屈が生じる風速は、ともにケーブル安全率の影響を受けない。一般に前者に比べて後者の風速が低いが、設計風速はクリヤできる。
ケーブルの安全率を2.2に低減した上で、静的、動的安定性を確保できる最小断面の特定に関する研究から得られた結果を要約する。
1)桁幅としてスパンの50-55程度を選び、塔位置の桁端部(横断面内)の板厚を適切に補強すれば安定性(フラッター、横ねじれ座屈)の確保が可能となり、これまで言われてきた比40は限界とならない。2)面内耐力の観点からは、桁高はかなり小さくできるが、製作性、架設時安定性、維持管理を念頭に入れて、2.0-2.5mを最小とする。桁幅が広い場合、橋軸直角方向にに発生する応力も念頭に入れて最小桁高を検討する必要がある。3)終局時の荷重倍率は、ケーブルでは、耐力と発生最大応力の比、主桁、塔では、局部座屈強度と発生最大応力の比を計算し、いずれか最も小さい値を選べばよい。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] 長井正嗣, 謝旭, 山口宏樹, 野上邦栄, 新井田勇二: "斜張橋主桁の終局挙動、強度特性の解明と安定照査に関する一考察"土木学会論文集. No.647,1-51. 253-265 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagai, M., Yamaguchi, H., Nogami, K.: "Effect of inelastic cables on ultimate behavior and strengt of steel cable stayed bridges"Proc. of International Conference on Steel Structures of the 2000's (Istanbul, Turkey). 215-220 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 長井正嗣, 謝旭, 山口宏樹, 野上邦栄, 新井田勇二: "斜張橋ケーブルの非弾性挙動が終局挙動、強度に与える影響および安全率低減に関する一考察"土木学会論文集. No.661,1-53. 85-94 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagai, M., Yamaguchi, H., Nogami, K., Fujino, Y.: "Effect of cable size on static an dynamic instabilitiese of long-span cable-stayed bridges"Proc. of IABSE Conference-Cable Supported Bridges-(Seoul, Korea). (CD-ROM). (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 野上邦栄, 岩崎秀隆, 柴田晃一, 長井正嗣: "長大斜張橋主桁の耐荷力評価法としてのEf法の精度と終局強度照査法"土木学会論文集. No.668,1-54. 217-230 (2001)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岩崎秀隆, 野上邦栄, 長井正嗣: "超長大一部他定式斜張橋の終局強度に与えるパラメータの影響"土木学会構造工学論文集. Vol.48A. 77-86 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagai, M., Xie, X., Yamaguchi, H., Nogami K. And Niida, Y.: "Ultimate behavior and strength and stability design of girders in cable-stayed bridges"Journal of JSCE. No. 647, I-51. 253-265 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagai, M., Yamaguchi, H. And Nogami, K.: "Effect of inelastic cables on ultimate behavior and strength of steel cable-stayed bridges"Proc. of International Conference on Steel Structures of the 2000's. 215-200 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagai, M., Xie, X., Yamaguchi,H., Nogami, K. And Niida, Y.: "Effect of inelastic behavior of cables on ultimate behavior and strength of cable-stayed bridges and the possibility of reduction of safety factor"Journal of JSCE. No. 661, I-53. 85-94 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagai, M., Yamaguchi, H., Nogami, K. and Fujino, Y.: "Effect of cable size on static and dynamic instabilities of long-span cable-stayed bridges"Proc. of IABSE Conference - Cable Supported Bridges -. Enclosed on CD-ROM. (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nogami, K., Iwasaki, H., Shibata, K. and Nagai, M.: "Precision of Ef method for evaluating load-carrying capacity of long-span cable-stayed girder and verification of its ultimate strength"Journal of JSCE. No. 668, I-54. 217-230 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iwasaki, H., Nogami, K. and Nagai M.: "The effect of structural parameter on the ultimate strength of super long-span partially earthanchored cable-stayed bridges"Journal of Structural Engineering. Vol. 48A. 77-86 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 長井正嗣, 謝旭, 山口宏樹, 野上邦栄, 新井田勇二: "斜張橋主桁の終局挙動、強度特性の解明と安定照査に関する一考察"土木学会論文集. No.647, 1-51. 253-265 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Nagai.M., Yamaguchi.H., Nogami.K.: "Effect of inelastic cables in ultimate behavior and strength of steel cablestayed bridges"Proc. of International Conference on Steel Structures of the 2000's (Istanbul, Turkey). 215-220 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 長井正嗣, 謝旭, 山口宏樹, 野上邦栄, 新井田勇二: "斜張橋ケーブルの非弾性挙動が終局挙動、強度に与える影響および安全率低減に関する一考察"土木学会論文集. No.661, 1-53. 85-94 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Nagai.M., Yamqaguchi.H., Nogami.K., Fujino.Y.: "Effect of cable size on static and dynamic instabilitiese of Long-span cable-stayed bridges"Proc. of IABSE Conference-Cable Supported Bridges- (Seoul, Korea). CD-ROM. (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 野上邦栄, 岩崎秀隆, 柴田晃一, 長井正嗣: "長大斜張橋主桁の耐荷力評価法としてのEf法の制度と終局強度照査法"土木学会論文集. No.668, 1-54. 217-230 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 岩崎秀隆, 野上邦栄, 長井正嗣: "超長大一部他定式斜張橋の終局強度に与えるパラメータの影響"土木学会構造工学論文集. Vol. 48A. 77-86 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 長井正嗣,謝旭,山口宏樹,野上邦栄,新井田勇二: "斜張橋ケーブルの非弾性挙動が終局挙動、強度の与える影響および安全率低減に関する一考察"土木学会論文集. No.665I-53. 85-94 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 野上邦栄,岩崎秀隆,柴田晃一,長井正嗣: "長大斜張橋の主桁耐力の評価法としてのEf法の精度と終局強度照査法"土木学会論文集. No.668I-54. 217-230 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 岩崎秀隆,野上邦栄,長井正嗣: "一部他定式斜張橋の終局強度特性に関する検討"第28回土木学会関東支部技術研究会講演集. (発表予定). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 藤田将司,野上邦栄,長井正嗣: "一部他定式斜張橋の耐荷力特性と主桁の座屈照査法に関する一考察"土木学会第55回年次学術講演会講演集. I-A129 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 柴田晃一,野上邦栄,長井正嗣: "Ef法による長大斜張橋の耐荷力評価法の精度比較と座屈照査法"土木学会第55回年次学術講演会講演集. I-A131 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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