高耐久性と経済性を備えた新しい斜張橋システムの開発研究

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05555125
• 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, 助教授 (20207971)
• 研究分担者: 佐藤 政勝 川崎製鉄(株)鋼構造事業部, 部長補 ; 坂井 藤一 川崎重工業(株), 鉄構事業部, 部長 ; 坂野 昌弘 関西大学, 工学部, 助教授 (50143201) ; 奥井 義昭 埼玉大学, 工学部, 助教授 (40214051) ; 山口 宏樹 埼玉大学, 工学部, 教授 (50134474)
• キーワード: 斜張橋 / 長大橋 / 耐久性 / 疲労 / ケーブル / 合成構造 / 設計 / 減衰

研究概要

本研究は耐久性と経済性を同時に達成できる斜張橋システムの開発を意図するものである.
海外で経済的であるとして採用され始めた新形式システムに着目し,長スパン化に伴う応力性状や安定問題を明らかにすることを中心に検討した.海外での実績調査から,設計手法や施工法を整理するとともに,我国での適用にあたっての問題点を整理した.そして,独自に開発した簡易計算手法と設計法を利用した概略設計から,静的挙動に関してスパン500m程度までは大きな問題が生じないことを明らかにした.さらに,このタイプの耐久性の解明を目的として,車両走行に伴うケーブル振動が同時に考慮できる効率的な動的応答解析プログラムを開発し,その応答性状を検討した.あわせ,斜張ケーブルの減衰付加方法について検討を行い,車両走行に伴う動的な面からも問題が生じないことを明らかにした.
次に,より経済的と考えられる2主桁形式の開発に着目し,その全体と細部の応力性状に関する検討を行った.本形式で問題となるせん断遅れ現象が考慮できるFEM解析方法を開発し、応力性状について考察を行うとともに実務設計に利用できる形とした.さらに,汎用FEM解析を利用し,2次的な応力性状について検討を行い,その特性を明らかにするとともに,省力化システムが成り立つことを明らかにした.

研究成果

• [文献書誌] 長井正嗣: "2主桁合成斜張橋のシアラグを考慮した有限要素解析と有効幅の検討" 土木学構造工学論文集. 41A. 975-982 (1995)
• [文献書誌] 長井正嗣: "Instability issues in extremely long-span steel cable-stayed bridges" Proc.of Strait Crossings. 271-276 (1994)
• [文献書誌] 長井正嗣: "Three dimensional dynamic analysis of Cable-stayed bridges including cable local vibration" Proc.of the fourth East Asia-Pacific Conf.on Structural Engineering & Construction. 1845-1850 (1993)
• [文献書誌] 山口宏樹: "ケーブル構造のモード減衰性状と減衰理論" 鋼構造論文集. 1. 129-138 (1994)
• [文献書誌] 坂野昌弘: "Fatigue design concept for 300-year durable steel highway bridges" Proc.of the fifth East Asia-Pacific Conf.on Structural Engineering & Construction. (1995)
• [文献書誌] 坂井藤一: "合成2主桁橋の立体挙動特性に関する研究" 土木学会構造工学論文集. 41A. 945-954 (1995)