JPH08184010A - 吊 橋 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 箱型補剛桁のフラッター発生風速を向上させ
る。 【構成】 上面に所要の幅員Ｗを有する車道８が設けら
れ、該車道８の両側に沿って防護柵９が設けられた桁本
体７の側部から直接ハンガー定着部材１３を突設するこ
とにより、全桁幅Ｂの狭い箱型補剛桁１２を構成する。
そして、メインケーブル４に吊下げられたハンガー５に
箱型補剛桁１２のハンガー定着部材１３を取付けるよう
にする。 【効果】 箱型補剛桁１２の全桁幅Ｂが減少する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、箱型補剛桁を有する吊
橋に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の吊橋の一例の側面図であ
る。

【０００３】図中、１，１はアンカーレイジ、２，２は
橋脚基礎であり、該橋脚基礎２，２上に主塔３，３を立
設し、前記のアンカーレイジ１，１に両端部を固定され
た左右一対のメインケーブル４を前記の主塔３，３の各
塔頂部に所定のたるみを持たせて架け渡し、各メインケ
ーブル４の長手方向へ所定の間隔を置いて多数のハンガ
ー５を吊下げ、該各ハンガー５の下端部に箱型補剛桁６
を取付けた構造を有している。

【０００４】この箱型補剛桁６は、図４・図５に示すよ
うに、桁本体７の上面に、建築限界により定められた所
定の幅員Ｗを備えた複数の車線を形成するための車道８
を有し、該車道８の両外側に防護柵９，９を有し、該防
護柵９，９から所定の間隔を隔てた外側位置に、桁本体
７の長手方向へ所定の間隔を置いて複数のハンガー定着
構造部１０を配置し、更に、桁本体７のハンガー定着構
造部１０よりも外側の位置に、断面が三角形状の側端部
１１，１１を備え、全体として空気力学的に安定な断面
形状となるように形成されており、前記の各ハンガー定
着構造部１０に対して前記の各ハンガー５の下端部がそ
れぞれ定着されている。

【０００５】上述した箱型補剛桁６は、車道８の幅員Ｗ
に加えて、防護柵９からハンガー定着構造部１０までの
間隔、ハンガー定着構造部１０から側端部１１までの間
隔を必要とし、吊橋の使用条件により要求される建築限
界により定められた車道８の幅員Ｗに比べて、かなりの
広さの桁幅Ａを有している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のような吊橋、特
に、主塔３，３間の長さ、即ち、中央支間長が２０００
ｍを超えるような長大吊橋の設計においては、風の作用
によって生じる破壊的振動、即ち、フラッターに対する
安全確保が最大の課題となっており、桁幅Ａが広い箱型
補剛桁６ほど、箱型補剛桁６に作用するフラッター誘起
風力が高まり、その分、フラッターが発生する風速（フ
ラッター発生風速）が低くなって、低い風速でもフラッ
ターを生じ易くなるので、通常設計の板厚の桁本体７で
は耐風設計基準を満足できなくなるおそれがある。

【０００７】フラッター発生風速を引き上げるために
は、桁本体７を構成する部材の板厚を増やして箱型補剛
桁６の剛性を増加させることが考えられるが、そのよう
にすると、桁本体７の構成に必要となる鋼材の重量が増
えるため、吊橋全体の強度や重量に与える影響が大きく
なり、不経済になるという問題があった。

【０００８】本発明は、前述の実情に鑑み、建築限界に
よる車道の幅員を満足し得る最小幅の箱型補剛桁とする
ことによって、箱型補剛桁に作用するフラッター誘起風
力を減少させ且つフラッター発生風速を上げ得る吊橋を
提供することを目的としてなしたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上面に所要の
幅員を有する車道が設けられ、該車道の両側に沿って防
護柵が設けられた桁本体の側部から直接ハンガー定着部
材を突設し、メインケーブルに吊下げられたハンガーに
ハンガー定着部材を取付けたことを特徴とする吊橋にか
かるものである。

【００１０】

【作用】従って、本発明では、桁本体の側部からハンガ
ー定着部材を直接突出させることによって、箱型補剛桁
の全桁幅が減少される。

【００１１】これにより、フラッター誘起風力が減少さ
れ、低い風速でフラッターが生じるのが防止され、フラ
ッター発生風速を上げることができるようになる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。

【００１３】図１・図２は本発明の一実施例であり、図
１は本発明の吊橋の概略を表す断面図、図２は図１に関
連する吊橋の局部的斜視図である。

【００１４】又、図中、図３と同じものには同じ符号を
付すことによって説明を省略する。

【００１５】本実施例では、上面に車道８が設けられ、
車道８の両側に沿って防護柵９，９が設けられた桁本体
７の側部から、先端部がハンガー５を連結し得るように
形成された複数のハンガー定着部材１３を、桁本体７の
長手方向へ所定の間隔を置いて直接突設し、更に、前記
のハンガー定着部材１３を取付けた部分を除く桁本体７
の幅方向の最外側部に、断面が三角形状の側端部１４，
１４を設け、全体として空気力学的に安定な断面形状と
なるように形成し、前記の各ハンガー定着部材１３のそ
れぞれにハンガー５を連結している。

【００１６】上記構造の箱型補剛桁１２によれば、桁本
体７の側部から直接ハンガー定着部材１３を突出させる
ことにより、箱型補剛桁１２の全幅が減少し、全桁幅Ｂ
が車道８の幅員Ｗにハンガー定着部材１３或いは側端部
１４，１４を足した幅になる。

【００１７】これは、図４に示す従来の箱型補剛桁６の
全桁幅Ａに比し、約７７％程度の数値となることが実証
されている。

【００１８】このようにして、箱型補剛桁１２の桁幅を
減少させて、全桁幅Ｂとした場合のフラッターが発生す
る風速、即ち、フラッター発生風速は、下記の数式１に
よって求めることができる。

【００１９】

【数１】 Ｖ_F＝（θｍ）^1/4 ／ｂ^1/2 ＊ω（１−ω_B ² ／ω_T ² ）^1/2 ・・・・（１） ここに、 Ｖ_F ：フラッター発生風速 θ ：単位長さ当りの極慣性モーメント ｍ ：単位長さ当りの質量 ｂ ：桁幅／２ ω_B ：鉛直曲げ固有円振動数（対称１次） ω_T ：捩れ固有円振動数（対称１次） である。

【００２０】上記の数式１は、フラッター発生風速Ｖ_F
が箱型補剛桁１２の全桁幅Ｂの１／２であるｂの１／２
乗に反比例して増減することを表しており、箱型補剛桁
１２の全桁幅Ｂを減少させるとフラッター発生風速Ｖ_F
が向上し、箱型補剛桁１２に作用するフラッター誘起風
力が減少することを明らかにしている。

【００２１】因みに、図４に示す従来例の全桁幅Ａなる
箱型補剛桁６を有する吊橋と、本発明によって桁幅を削
減して全桁幅Ｂとした箱型補剛桁１２（図１参照）を有
する吊橋とを比較し、各箱型補剛桁６，１２に作用する
フラッター発生風速Ｖ_Fを解析した結果を下記の表１に
示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】このように、ハンガー定着部材１３を桁本
体７の側方から直接突出させることにより箱型補剛桁１
２の全桁幅Ｂを削減したので、フラッター発生風速Ｖ_F
を上げることができ、箱型補剛桁１２に作用するフラッ
ター誘起風力が減少する。

【００２４】尚、本発明は前述の実施例にのみ限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々変更を加え得ることは勿論である。

【００２５】

【発明の効果】本発明の吊橋によれば、下記の如き種々
の優れた効果を奏し得る。

【００２６】Ｉ）箱型補剛桁の全桁幅を削減し得るの
で、フラッター発生風速を上げることができ、箱型補剛
桁に作用するフラッター誘起風力を減少させることがで
きる。

【００２７】ＩＩ）従って、長大吊橋のフラッター耐風
性を経済的に確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の吊橋の一実施例の概略を表す断面図で
ある。

【図２】図１に関連する吊橋の局部的斜視図である。

【図３】従来の吊橋の一例の概略を表す側面図である。

【図４】図３に関連する箱型補剛桁の断面図である。

【図５】図４に関連する吊橋の局部的斜視図である。

【符号の説明】

４ メインケーブル ５ ハンガー ７ 桁本体 ８ 車道 ９ 防護柵 １２ 箱型補剛桁 １３ ハンガー定着部材 Ｗ 幅員

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇野 名右衛門 東京都江東区毛利一丁目19番10号 石川島 播磨重工業株式会社江東事務所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面に所要の幅員を有する車道が設けら
   れ、該車道の両側に沿って防護柵が設けられた桁本体の
   側部から直接ハンガー定着部材を突設し、メインケーブ
   ルに吊下げられたハンガーにハンガー定着部材を取付け
   たことを特徴とする吊橋。