JPH0432884B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0432884B2 JPH0432884B2 JP59145524A JP14552484A JPH0432884B2 JP H0432884 B2 JPH0432884 B2 JP H0432884B2 JP 59145524 A JP59145524 A JP 59145524A JP 14552484 A JP14552484 A JP 14552484A JP H0432884 B2 JPH0432884 B2 JP H0432884B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- flow guide
- guide plate
- wind
- corner
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Bridges Or Land Bridges (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の利用技術分野］
本発明は、吊橋、斜張橋などの主塔や桁で長大
角状構造物の耐風防振装置に関する。
角状構造物の耐風防振装置に関する。
［発明の技術的背景］
吊橋、斜張橋などの主塔や桁のような長大角状
構造物は、剛性が低く、風の作用の影響を受け易
い傾向にある。その上これらの構造物は、一般に
角状構造物であることから、角部から発生するカ
ルマン渦による渦励振や、角部からの気流の剥離
に起因したギヤロツピングといつた風の動的作用
に悩まされることが多い。
構造物は、剛性が低く、風の作用の影響を受け易
い傾向にある。その上これらの構造物は、一般に
角状構造物であることから、角部から発生するカ
ルマン渦による渦励振や、角部からの気流の剥離
に起因したギヤロツピングといつた風の動的作用
に悩まされることが多い。
これら風の動的作用に対する方策としては、
(a) 構造物の剛性を高める
(b) 構造物の減衰性能を高める
(c) 構造物の形状を空力的に良好なものにする
などがある。
(a)の構造物の剛性を高める手段は、それによつ
て渦励振やギヤロツピングの発現風速を向上させ
るものであるが、あまり剛性だけにこだわると、
鋼重が増えて不経済な結果となることもある。
て渦励振やギヤロツピングの発現風速を向上させ
るものであるが、あまり剛性だけにこだわると、
鋼重が増えて不経済な結果となることもある。
(b)の減衰性能を高める手段は、渦励振やギヤロ
ツピングといつた風の動的作用を制振させるのに
有効であるが、減衰装置の設置場所の確保や、長
時間使用する場合の信頼性や維持保守の面で問題
が残されている。
ツピングといつた風の動的作用を制振させるのに
有効であるが、減衰装置の設置場所の確保や、長
時間使用する場合の信頼性や維持保守の面で問題
が残されている。
(c)の空力的に良好な形状にする手段として、構
造物断面を流線形にすること、グレーチング（風
抜き）を設けること、導流板を付設すること、セ
ンターバリアを設けることなどが提案されてい
る。
造物断面を流線形にすること、グレーチング（風
抜き）を設けること、導流板を付設すること、セ
ンターバリアを設けることなどが提案されてい
る。
特に、構造物断面の角部に導流板を付設する手
段は、構造物の基本断面の変更に依らないこと
や、グレーチングのように断面欠損を伴わないな
どの利点があり、有望な耐風対策として注目され
ている。
段は、構造物の基本断面の変更に依らないこと
や、グレーチングのように断面欠損を伴わないな
どの利点があり、有望な耐風対策として注目され
ている。
角状構造物における渦励振やギヤロツピングと
いつた風の動的作用を防振することを目的とした
導流板は、すでに実公昭52−7071号公報、実公昭
58−53288号公報などにみられるように幾つか提
案されているが、これらのものは後述するように
必ずしも有効に作用するものではなく、特にギヤ
ロツピングの発生に対しては有効ではなく、ギヤ
ロツピングに対しては、上記(a)項で述べた構造物
の剛性を高める手段を併用している。
いつた風の動的作用を防振することを目的とした
導流板は、すでに実公昭52−7071号公報、実公昭
58−53288号公報などにみられるように幾つか提
案されているが、これらのものは後述するように
必ずしも有効に作用するものではなく、特にギヤ
ロツピングの発生に対しては有効ではなく、ギヤ
ロツピングに対しては、上記(a)項で述べた構造物
の剛性を高める手段を併用している。
角状構造物の一例として、第１図のような断面
を想定するとき、このような断面では、一般に角
部から発生するカルマン渦の周期と、構造物のも
つ固有振動数が一致したとき、構造物は風の方向
と直交する方向に共振、詳しくは、渦励振が発生
し、更に風速が増すと、角部からの気流の剥離に
起因するギヤロツピングが発生するという問題が
ある。
を想定するとき、このような断面では、一般に角
部から発生するカルマン渦の周期と、構造物のも
つ固有振動数が一致したとき、構造物は風の方向
と直交する方向に共振、詳しくは、渦励振が発生
し、更に風速が増すと、角部からの気流の剥離に
起因するギヤロツピングが発生するという問題が
ある。
このことは、構造物用風洞実験結果により説明
する。第７図は第１図に示すような導流板を付設
してない角状構造物の耐風応答、即ち、Ｖ−Ａ曲
線で、換算風速Ｖ／NηDに対する無次元振幅
Ａ／Ｄの関係を示している。ここでは風速、Nη
は曲げ振動数、Ｄは構造物の見付幅、Ａは構造物
の振幅である。
する。第７図は第１図に示すような導流板を付設
してない角状構造物の耐風応答、即ち、Ｖ−Ａ曲
線で、換算風速Ｖ／NηDに対する無次元振幅
Ａ／Ｄの関係を示している。ここでは風速、Nη
は曲げ振動数、Ｄは構造物の見付幅、Ａは構造物
の振幅である。
第７図から明らかなように、換算風速Ｖ／
NηD＝８〜９で無次元振幅Ａ／Ｄ＞0.17といつた
大振幅の渦励振を発生し、換算風速Ｖ／NηD≧
13の領域でギヤロツピングを発生して、応答振福
はやはりＡ／Ｄ＞0.17とは空力的に不安定な挙動
を呈している。
NηD＝８〜９で無次元振幅Ａ／Ｄ＞0.17といつた
大振幅の渦励振を発生し、換算風速Ｖ／NηD≧
13の領域でギヤロツピングを発生して、応答振福
はやはりＡ／Ｄ＞0.17とは空力的に不安定な挙動
を呈している。
第２図は、矢印で示す風の方向と平行な面の角
部に所要の間隙を介して平板状の導流板を配設し
た構造物であり、これに対応するＶ−Ａ曲線を第
８図に示す。この構造物は第８図で示すように、
換算風速Ｖ／NηD＝7.4近辺で無次元振幅Ａ／Ｄ
＞0.17といつた大振福の渦励振を発生し、換算風
速Ｖ／NηD≧33の領域で、ギヤロツピングによ
り応答振福Ａ／Ｄ＞0.17となつており、導流板を
付設していない第１図の構造物の振動の発生する
風速領域は減つているが、耐風防振装置としては
不充分である。
部に所要の間隙を介して平板状の導流板を配設し
た構造物であり、これに対応するＶ−Ａ曲線を第
８図に示す。この構造物は第８図で示すように、
換算風速Ｖ／NηD＝7.4近辺で無次元振幅Ａ／Ｄ
＞0.17といつた大振福の渦励振を発生し、換算風
速Ｖ／NηD≧33の領域で、ギヤロツピングによ
り応答振福Ａ／Ｄ＞0.17となつており、導流板を
付設していない第１図の構造物の振動の発生する
風速領域は減つているが、耐風防振装置としては
不充分である。
［従来技術とその課題］
このような問題点を解消するために従来では、
上述のように実公昭52−7071号公報、実公昭58−
53288号公報などにみられるように、第３図に示
す角状構造物の角部に、風の方向と平行な２面と
平行で、他の２面に対して外方に拡開するような
断面形状がへ字形に屈折された導流板を配設した
ものが提案されている。
上述のように実公昭52−7071号公報、実公昭58−
53288号公報などにみられるように、第３図に示
す角状構造物の角部に、風の方向と平行な２面と
平行で、他の２面に対して外方に拡開するような
断面形状がへ字形に屈折された導流板を配設した
ものが提案されている。
第９図は第３図に示す構造物のＶ−Ａ曲線であ
り、この構造物は第９図から明らかなように、第
７，８図に見られるような渦励振は消滅している
が、換算風速Ｖ／NηD≧22の領域でギヤロツピ
ングを発生し、無次元振幅Ａ／Ｄ＞0.17といつた
大振幅の振動となつており、耐風防振装置として
は不充分である。
り、この構造物は第９図から明らかなように、第
７，８図に見られるような渦励振は消滅している
が、換算風速Ｖ／NηD≧22の領域でギヤロツピ
ングを発生し、無次元振幅Ａ／Ｄ＞0.17といつた
大振幅の振動となつており、耐風防振装置として
は不充分である。
本発明の目的は、このような実情に鑑みなされ
たもので、簡単な而も合理的手段によつて従来技
術の問題点を解消せしめ、吊橋、斜張橋の主塔や
桁などの角状構造物が使用しうるようになし、渦
励振の発生防止は勿論のこと、ギヤロツプ現象の
発生をも合理的に防止し、経済的効果の大きな耐
風防振装置を提供せんとするものである。
たもので、簡単な而も合理的手段によつて従来技
術の問題点を解消せしめ、吊橋、斜張橋の主塔や
桁などの角状構造物が使用しうるようになし、渦
励振の発生防止は勿論のこと、ギヤロツプ現象の
発生をも合理的に防止し、経済的効果の大きな耐
風防振装置を提供せんとするものである。
［課題を解決するための手段］
従来技術の課題を解決する本発明の構成は、吊
橋や斜張橋の主塔や桁などの角状構造物の隅角部
長手方向に、所要の通風流路間隙を介して断面形
状が円弧状の導流板を配設した構造物の耐風防振
装置において、上記導流板の円弧の中心点を角状
構造物の隅角部中心角に対して偏心せしめ、一
方、導流板の一側端部の接線方向を上記角状構造
物の一側面１ａと平行に、導流板の他側端部の接
線方向を鋭角θをもつて面１ａを通る線に斜交さ
せたものである。
橋や斜張橋の主塔や桁などの角状構造物の隅角部
長手方向に、所要の通風流路間隙を介して断面形
状が円弧状の導流板を配設した構造物の耐風防振
装置において、上記導流板の円弧の中心点を角状
構造物の隅角部中心角に対して偏心せしめ、一
方、導流板の一側端部の接線方向を上記角状構造
物の一側面１ａと平行に、導流板の他側端部の接
線方向を鋭角θをもつて面１ａを通る線に斜交さ
せたものである。
［実施例］
第４，５，６，１０図について本発明の実施例
を説明する。第４図は斜張橋の正面図、第５図は
角状構造物である主塔の断面図、第６図は第５図
を説明するために示した参考図である。
を説明する。第４図は斜張橋の正面図、第５図は
角状構造物である主塔の断面図、第６図は第５図
を説明するために示した参考図である。
第４図に例示せる１は対角が直角の角状構造物
からなる主塔、２は橋桁、３は斜張ケーブル、４
は橋脚である。第５図に示す耐風防振装置につい
て説明する。主塔１の全ての角部に、所定の間隙
を介して断面形状が円弧状の導流板５を付設した
ものである。そして、導流板５の円弧端部の接線
方向の一方は、矢印で示す気流方向の面１ａに平
行であり、他の円弧端部の接線方向は、気流方向
の面１ａに対して断面内側方向を向いている。
からなる主塔、２は橋桁、３は斜張ケーブル、４
は橋脚である。第５図に示す耐風防振装置につい
て説明する。主塔１の全ての角部に、所定の間隙
を介して断面形状が円弧状の導流板５を付設した
ものである。そして、導流板５の円弧端部の接線
方向の一方は、矢印で示す気流方向の面１ａに平
行であり、他の円弧端部の接線方向は、気流方向
の面１ａに対して断面内側方向を向いている。
そして円弧に対する円の中心点01は、第６図に
示すように、気流方向の面１ａと気流直角方向の
面１ｂに対して対称な位置にとるのではなく、第
５図に示すように、気流直角方向の面１ｂの方に
少し偏心させて配置し、導流板５と主塔１との間
の風の通路が、断面角部において急減するのを避
けるようにする。また、円の中心点01を偏心させ
ることによつて、円弧状の導流板５が主塔１の断
面内側方向まで充分に伸び、しかも、円弧端部の
接線方向が第６図に示すように、気流方向の面１
ａに直角になるのでなく、図で示すように、θ＜
90°（鋭角）となつて導流板５が風を誘導し易いよ
うに配慮する。
示すように、気流方向の面１ａと気流直角方向の
面１ｂに対して対称な位置にとるのではなく、第
５図に示すように、気流直角方向の面１ｂの方に
少し偏心させて配置し、導流板５と主塔１との間
の風の通路が、断面角部において急減するのを避
けるようにする。また、円の中心点01を偏心させ
ることによつて、円弧状の導流板５が主塔１の断
面内側方向まで充分に伸び、しかも、円弧端部の
接線方向が第６図に示すように、気流方向の面１
ａに直角になるのでなく、図で示すように、θ＜
90°（鋭角）となつて導流板５が風を誘導し易いよ
うに配慮する。
第１０図は、第５図は示すような本発明による
導流板を適用した場合の耐風応答図（Ｖ−Ａ曲
線）である。この第１０図から明らかなように、
換算風速０〜50の全額域で、上述した従来の導流
板の場合にみられるような渦励振とギヤロツピン
グの発生は全く認められず、空力的に安定な性状
を示している。また第１０図は、迎角α＝0°の場
合の応答図であるが、迎角α＝5°、10°、20°の各
迎角においても空力的に安定であることは、風洞
実験により確認されている。
導流板を適用した場合の耐風応答図（Ｖ−Ａ曲
線）である。この第１０図から明らかなように、
換算風速０〜50の全額域で、上述した従来の導流
板の場合にみられるような渦励振とギヤロツピン
グの発生は全く認められず、空力的に安定な性状
を示している。また第１０図は、迎角α＝0°の場
合の応答図であるが、迎角α＝5°、10°、20°の各
迎角においても空力的に安定であることは、風洞
実験により確認されている。
［発明の効果］
上述のように本発明の構成によれば、次のよう
な効果が得られる。
な効果が得られる。
(a) 第１０図のＶ−Ａ曲線図から明らかなよう
に、従来の耐風防振装置に比べてはるかに防振
効果があり、また、導流板の断面形状が円弧状
であることから、風向（迎角または水平偏角）
の変化に対しても幅広い範囲で有効に防振効果
を発揮することができる。
に、従来の耐風防振装置に比べてはるかに防振
効果があり、また、導流板の断面形状が円弧状
であることから、風向（迎角または水平偏角）
の変化に対しても幅広い範囲で有効に防振効果
を発揮することができる。
(b) さらに、形状が円の一部分（円弧）であるこ
とから、製作、施行管理のし易さがあり、経済
的効果も図れるなど優れた特長を有するもので
ある。尚本発明の導流板は、第４図に示すよう
に、主塔構造物1/3以上の範囲に付設すること
が望ましい。
とから、製作、施行管理のし易さがあり、経済
的効果も図れるなど優れた特長を有するもので
ある。尚本発明の導流板は、第４図に示すよう
に、主塔構造物1/3以上の範囲に付設すること
が望ましい。
第１図は角状構造物の断面形状を示す説明図、
第２，３図は従来の耐風防振装置の断面図、第４
図は本発明の耐風防振装置の付設状態を示す斜張
橋の正面図、第５図は要部の断面図、第６図は第
５図に示した本発明装置を説明するために示す参
考説明図、第７図は第１図角状構造物の風洞実験
結果を示すＶ−Ａ曲線図、第８図は第２図の角状
構造物に対応するＶ−Ａ曲線図、第９図は第３図
の角状構造物に対応するＶ−Ａ曲線図、第１０図
は第５図に示す本発明角状構造物に対応するＶ−
Ａ曲線図である。 １……主塔、１ａ……気流方向の主塔面、１ｂ
……気流直角方向の主塔面、５……導流板。
第２，３図は従来の耐風防振装置の断面図、第４
図は本発明の耐風防振装置の付設状態を示す斜張
橋の正面図、第５図は要部の断面図、第６図は第
５図に示した本発明装置を説明するために示す参
考説明図、第７図は第１図角状構造物の風洞実験
結果を示すＶ−Ａ曲線図、第８図は第２図の角状
構造物に対応するＶ−Ａ曲線図、第９図は第３図
の角状構造物に対応するＶ−Ａ曲線図、第１０図
は第５図に示す本発明角状構造物に対応するＶ−
Ａ曲線図である。 １……主塔、１ａ……気流方向の主塔面、１ｂ
……気流直角方向の主塔面、５……導流板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 吊橋や斜張橋の主塔や桁などの角状構造物の
隅角部長手方向に、所要の通風流路間隙を介して
断面形状が円弧状の導流板を配設した構造物の耐
風防振装置において、 上記導流板の円弧の中心点を角状構造物の隅角
部中心角に対して偏心せしめ、一方、導流板の一
側端部の接線方向を上記角状構造物の一側面１ａ
と平行に、導流板の他側端部の接線方向を鋭角θ
をもつて一側面１ａを通る線に斜交させたことを
特徴とする構造物の耐風防振装置。 ２ 角状構造物長の約1/3以上の範囲に導流板を
配設することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の構造物の耐風防振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14552484A JPS6124706A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 構造物の耐風防振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14552484A JPS6124706A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 構造物の耐風防振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6124706A JPS6124706A (ja) | 1986-02-03 |
| JPH0432884B2 true JPH0432884B2 (ja) | 1992-06-01 |
Family
ID=15387212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14552484A Granted JPS6124706A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 構造物の耐風防振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6124706A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005239422A (ja) * | 2004-01-29 | 2005-09-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | コンテナクレーン |
| CN107034996B (zh) * | 2017-06-19 | 2019-04-16 | 湖北晶標建筑工程有限公司 | 防风活动板房 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5935414U (ja) * | 1982-08-30 | 1984-03-05 | 三井造船株式会社 | 橋の耐風安定化装置 |
-
1984
- 1984-07-12 JP JP14552484A patent/JPS6124706A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6124706A (ja) | 1986-02-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |