経済性と耐風性能を兼ね備えた吊形式橋梁用マルチストランドケーブル特性

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12555137
• 研究機関: 九州工業大学
• 研究代表者: 久保 喜延 九州工業大学, 工学部, 教授 (70093961)
• 研究分担者: 加藤 九州男 九州工業大学, 工学部, 助手 (60039138) ; 木村 吉郎 九州工業大学, 工学部, 助教授 (50242003) ; 山口 栄輝 九州工業大学, 工学部, 助教授 (90200609) ; 及川 孝一 (株)エスイー, 技術部・室長
• キーワード: 斜張橋用ケーブル / 空力弾性振動 / 渦励振 / ギャロッピング / マルチストランドケーブル / スパイラルケーブル,ヘルカルケーブル / 傾斜ケーブル

研究概要

マルチストランドケーブルの耐風性について検討を進めている。昨年は流れに直交した状態での1自由度応答実験による空力特性の検討を行なった。本年は、実際のケーブルが、必ずしも流れに直交した状態のみでないことを考慮して、'流れに対して角度を持った状態での応答について検討を行なうことにした。これについては、円形ケーブルについて既に行なわれている研究結果と同じ現象が現れることを確認した後に、マルチストランドケーブルについて検討を行なった。ケーブル模型が風軸と垂直となっている状態をケーブル傾斜角0度とした場合、傾斜角を大きくすると、不安定になり、傾斜角が30度以上となると、既往の研究結果と同様にギャロッピングが発生する。模型設置上の制約から、本研究では、傾斜角35。までの設置状態でしか実験を行なえなかった。
マルチストランドケーブル模型においても円形ケーブル模型と同等の特性を示したが、マルチストランドケーブル模型の方がより不安定であった。その理由としては、ケーブル軸線に沿った流れである軸方向流が強められるためであると考えられる。
ケーブルに傾斜角を設けた場合の空力振動を抑制するために、螺旋状にストランドを巻きつけることを試み、実験を行なった。その結果、螺旋状のストランド(スパイラルストランド)を巻きつけたものは、制振効果が顕著であった。特に、マルチストランドケーブルにスパイラルケーブルを巻きつけたものの制振効果は、円形ケーブルよりも格段の制振効果をもっており、ケーブルの渦励振は消せないとされていたが、渦励振をも制振するほどのものであった。次に検討すべき事柄は、これらの抑制メカニズムを明らかにすることである。

研究成果

• [文献書誌] 田中英之, 久保喜延, 山口栄輝, 加藤九州男, 礒部敏靖, 及川孝一: "偏角つきマルチストランドケーブルの空力応答特性"土木学会第55回年次学術講演会講演概要集. 第55, 1-B. 284-285 (2000)
• [文献書誌] 礒部敏靖, 久保喜延, 加藤九州男, 田中英之, 及川孝一: "マルチストランドケーブルの空力応答特性"土木学会第55回年次学術講演会講演概要集. 第55, 1-B. 286-287 (2000)
• [文献書誌] 田中英之, 久保喜延, 山口栄輝, 及川孝一: "ヘリカルストランドの有無によるマルチストランドの空力応答特性および周辺流れ特性"土木学会論文集. No.661/I-53. 133-140 (2000)
• [文献書誌] 礒部敏靖, 久保喜延, 木村吉郎, 加藤九州男, 田中英之, 及川孝一: "マルチストランド方式斜張橋ケーブルの表面圧力特性"土木学会第56回年次学術講演会講演概要集. 第56, 1-B. 774-775 (2001)
• [文献書誌] 田中英之, 久保喜延, 木村吉郎, 加藤九州男, 礒部敏靖, 及川孝一: "水平偏角つきマルチストランドケーブルの空力特性"土木学会第56回年次学術講演会講演概要集. 第56, 1-B. 776-777 (2001)
• [文献書誌] 田中英之, 久保喜延, 木村吉郎, 山口栄輝, 及川孝一: "水平偏角をつけたマルチストランドケーブルの空力特性およびヘリカルストランド効果"土木学会論文集. No.689/I-57. 117-125 (2001)