JPH0892914A - 橋及び橋以外の構造物に用いるダンパー - Google Patents

橋及び橋以外の構造物に用いるダンパー

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JPH0892914A
JPH0892914A JP22753794A JP22753794A JPH0892914A JP H0892914 A JPH0892914 A JP H0892914A JP 22753794 A JP22753794 A JP 22753794A JP 22753794 A JP22753794 A JP 22753794A JP H0892914 A JPH0892914 A JP H0892914A
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Hisaaki Otsuka
久哲 大塚
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茂樹 運上
Hidetaka Mukai
秀毅 向
Akio Hayashi
亜紀夫 林
Morio Seishiyou
守雄 聖生
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DOBOKU KENKYU CENTER
Minister for Public Works for State of New South Wales
Nippon Steel Corp
Pacific Consultants Co Ltd
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DOBOKU KENKYU CENTER
Minister for Public Works for State of New South Wales
Nippon Steel Corp
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Pacific Consultants Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価な費用で橋の耐震性を向上する。 【構成】 鉛直な姿勢に建てられた塔2または柱9によ
って桁1または上部構造を支持する構造の橋において、
塔または柱の中間部に上部側部材が360°何れの方向
にも倒動可能に支持する支承部5を設けると共に、この
支承部5を囲んでダンパー6を装着した構造を特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は各種橋の耐震性向上に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】図9及び図10に一般的な斜張橋の概略
の構造を示す。図中1は桁、2は塔、3はワイヤ、4は
基礎を示す。つまり桁1は塔2の頭部から吊られたワイ
ヤ3によって支持される。塔2と桁1との間はフリーと
され、桁1から塔2に無理な力が伝わらない構造とされ
ている。この構造により桁1を支えるワイヤ3が斜めに
張られることから斜張橋と呼ばれている。
【0003】図11は吊橋型の橋の構造を示す。吊橋型
の場合、塔2と塔2の間に主ワイヤ33を差し渡し、主
ワイヤ33に鉛直方向にワイヤ3を吊り下げ、ワイヤ3
によって桁1を水平な姿勢に支持する構造とされる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】斜張橋及び吊橋型の橋
の何れにしても塔2は比較的高く植立される。このため
地震時には塔2の上端は大きく震れるおそれがある。塔
2の上端が大きく震れると、ワイヤ3及び主ワイヤ33
も大きく震れることになり、桁1にも影響を与えるため
危険な状態となる。
【0005】また、塔2の震れと、ワイヤ3または主ワ
イヤ33の震れが相互に共振すると震れの大きさが漸次
大きく成長するから塔2が倒壊することが考えられ、危
険な状態となる。更に斜張橋或いは吊橋型の橋の何れに
しても、塔2は図7に示すように桁1を跨いて門形に建
てられるため、塔2が桁1と直交する方向に震れると
き、塔2を構成する縦部材2Aと縦部材2Aの間を連結
する横部材2Bとの結合部2Cの強度を強くしないと破
損の危険がある また震れに対して塔2が充分に耐えられるようにするた
めには塔2の強度を高めなければならない。しかしなが
ら塔2の強度を高めるためには強度の強い部材を多量に
使わなければならないことと、基礎4の工事にも多くの
費用が掛りコストの点で問題がある。
【0006】この発明では比較的安価なコストで耐震性
の高い橋の構造を提案するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明では斜張橋或い
は吊橋型の橋或いはその他ラーメン橋等を構成する支持
部材の中間部において支持部材を上部側部材と基部側部
材に分割すると共に上部側部材と下部側部材の間及び塔
を構成する縦部材と横部材との間に支承部を設け、この
支承部で分離された塔の上部側部材と基部側部材との間
及び横部材と塔を構成する縦部材との間にダンパーを介
挿した構造としたものである。
【0008】ダンパーは弾塑性履歴型ダンパー用部材
(超低降伏点鋼とも呼ばれる)によって構成することが
できる。その構造の一例としては弾塑性履歴型ダンパー
用部材によって支承点を取囲む筒状体を形成し、この筒
状体によって上部側部材と基部側部材を連結し、または
塔を構成する縦部材と横部材との間を連結した構造とす
ることができる。
【0009】また他のダンパーの構造としては弾塑性履
歴型ダンパー用部材によって筒状体を形成すると共にこ
の管状体の外周に圧縮力に対して強度が強い充填材を被
着形成し、この充填材の外周に鋼管を嵌着して構成する
ことができる。この発明の構成によれば、塔は上部側部
材と基部側部材に2分割し、上部側部材を桁の長手方向
に倒動可能に支承すると共に、2分割した部分にダンパ
ーを介挿したから、塔を構成する上部側部材の震れはダ
ンパーによって吸収され減衰される。また塔の横部材と
塔を構成する縦部材との間にも支承部とダンパーを介挿
したから、塔の横震れに対しても震れを吸収する作用が
得られる。
【0010】この結果、地震時に桁の長手方向に震れ、
及び横方向の震れに対しても塔の震れが大きくなる方向
に成長することはなく、免震性に優れている。然も塔を
上部側部材に基部側部材に2分割して支承する構造及び
縦部材と横部材との結合点に支承部を設けた構造とした
から、支承部において自由に折曲ることが許される。よ
って塔を構成する部材は折曲に対して強度を要求される
ことなく、桁を支える鉛直方向の強度或いは横部材は縦
部材を連結する強度だけ考慮すれば済むから、免震のた
めに特別な強度を持たせる必要がない。また基礎部分に
関しても同様であるから、強度の点で特別なコストを掛
ける必要がない。よって工費を安価に済ませることがで
きる利点が得られる。
【0011】
【実施例】図1にこの発明の一実施例を示す。この例で
はこの発明を斜張橋に適用した場合を示す。図中、図6
と対応する部分には同一符号を付して示す。この発明に
おいては塔2を構成する縦部材2Aを上部側部材2AA
と基部側部材2ABに分割し、その分割点に支承部5を
設ける。支承部5はこの例では部材2AA及び2ABよ
り折り曲がり易い強度を持つ普通鋼5Aによって上部側
部材2AAと下部側部材2ABの間を連結し、この普通
鋼5Aの弾性によって上部側部材2AAが360°何れ
の方向にも倒動可能に支承する。
【0012】これと共に図2に示すように、塔2を構成
する上部側部材2AA及び基部側部材2ABと横部材2
Bとの結合部にも普通鋼5Aを介挿し、上部側部材2A
A及び基部側部材2ABと横部材2Bとの結合部も支承
構造にする。塔2に設けた各支承部5には支承部5を囲
んでダンパー6を設ける。ダンパー6としては例えば新
日本製鐡株式会社殿が製造し、販売している商品名BT
−LYP100、BT−LYP235で呼ばれる弾塑性
履歴型ダンパー用鋼板によって円筒体を形成し、この円
筒体を支承部5の位置において塔2を構成する上部側部
材2AAと基部側部材2ABの間及びこれら上部側部材
2AA及び下部側部材2ABと横部材2Bとの間に連結
させて構成することができる。
【0013】図3にダンパー6の装着状況の詳細構造を
示す。図3に示す例では塔2を構成する上部側部材2A
Aと基部側部材2ABとの間に支承部5を介挿し、この
支承部5を取囲んでダンパー6を構成する円筒体を上部
側部材2AAと基部側部材2ABの間に挿入し、上部側
部材2AAと基部側部材2ABに例えば熔接等によって
結合し連結する構造とした場合を示す。このためには円
筒体を例えば2分割構造とし、現場で熔接して連結すれ
ばよい。
【0014】上記した弾塑性履歴型ダンパー用鋼板は応
力Fに対し歪み量δは図4に示すように大きな面積を持
つ履歴変形特性を有する。この履歴変形特性により振動
吸収効果が得られる。つまり応力の印加によって履歴ル
ープを周回する毎に振動エネルギは吸収される。よって
震れを抑制する作用が得られる。この結果塔2を構成す
る上部側部材2AAの震れはダンパー6によって抑制さ
れ地震時においても震れが序々に成長することはない。
なお、上述した実施例ではこの発明を斜張橋に適用した
場合を説明したが、図11に示した吊橋構造の橋にも同
様にこの発明を適用できることは容易に理解できよう。
【0015】図5及び図6にダンパー6の具体的な実施
構造を示す。図5の例では弾塑性履歴型ダンパー用鋼板
により円筒体6Aを形成すると共に、円筒体6Aの外周
に同じく弾塑性履歴型ダンパー用鋼板で形成した縦リブ
6Bを複数熔接付けした構造とした場合を示す。縦リブ
6Bを取付ることにより円筒体6Aが補強され、塔2の
座屈、倒壊等を避けることができる。
【0016】図6の例では弾塑性履歴型ダンパー用鋼板
により円筒体6Aを形成し、その外周に間隔を開けて鋼
管7を配置し、円筒体6Aと鋼管7との間の間隙に圧縮
力に対して強度を持つ例えばコンクリート或は樹脂材等
の充填材8を充填して固化した構造とした場合を示す。
この構造によりダンパー6を構成する円筒体6Aが更に
強固に補強され塔2の強度が維持される。尚、図5及び
図6に示した円筒体6Aは四角形、六角形等の多角形に
形成することもできる。
【0017】図7は支承部5の他の実施例を示す。この
例ではピボット支承構造とした場合を示す。このピボッ
ト支承構造によっても各部の連結点は自由に折り曲げる
ことができるから、図1及び図2の実施例と同様の作用
効果を得ることができる。図8はこの発明をラーメン橋
またはラーメン橋以外の構造体に適用した実施例を示
す。この実施例ではラーメン橋の場合を示す。ラーメン
橋の場合は柱9の基部側に支承部5とダンパー6を設け
る構造にすればよい。尚、支承部5とダンパー6は柱9
の上部と上部構造10との間に配置してもよい。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
斜張橋或いは吊橋型の塔2更にはラーメン橋の柱9の鉛
直方向の支持は支承部5に担わせ、支承部5の周囲にダ
ンパー6を配置した構造としたから、塔2または柱を構
成する部材は360°何れの方向にも自由に震れること
を許される。しかしながらその反面塔2或いは柱9の震
れはダンパー6によって減衰される。この結果、大きな
震れに対して塔2または柱9は支承部5の存在により大
きく変形するが、その変形時にダンパー6により震れの
エネルギは吸収される。よって塔2または柱9の震れが
序々に成長することはなく、この制震作用によって減衰
性能を向上させることができる。
【0019】然も耐震性能を向上させるために基礎部4
及び塔2または柱9の部材の強度を特別に強くしなくて
済むから多くのコスト負担を掛けることなく、耐震性能
を高めることができる利点も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を説明するための側面図。
【図2】図1を正面から見た図。
【図3】この発明の要部の構造を説明するための一部を
断面とした側面図。
【図4】この発明に用いたダンパー用の部材の応力対歪
み特性を示すグラフ。
【図5】この発明に用いるダンパーの具体的な実施構造
を示す斜視図。
【図6】図3と同様の断面図。
【図7】この発明に用いることができる支承部の他の例
を示す断面図。
【図8】この発明の他の応用例を示す側面図。
【図9】従来の斜張橋の構造を説明するための側面図。
【図10】図9を正面から見た図。
【図11】従来の吊橋型の橋の構造を説明するための側
面図。
【符号の説明】
1 桁 2 塔 2AA 上部側部材 2AB 基部側部材 2B 横部材 3 ワイヤ 4 基礎 5 支承部 6 ダンパー 6A 円筒体 6B 縦リブ 7 鋼管 8 充填材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 久哲 茨城県つくば市大字旭1番地 建設省土木 研究所内 (72)発明者 運上 茂樹 茨城県つくば市大字旭1番地 建設省土木 研究所内 (72)発明者 向 秀毅 茨城県つくば市大字旭1番地 建設省土木 研究所内 (72)発明者 林 亜紀夫 東京都多摩市関戸1−7−5 パシフィッ クコンサルタンツ株式会社内 (72)発明者 聖生 守雄 東京都千代田区大手町二丁目6番3号 新 日本製鐡株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉛直な姿勢に建てられた塔と、この塔の
    上部から斜めに吊るされたワイヤと、このワイヤによっ
    て水平な姿勢に支持された桁とによって構成される橋に
    おいて、 上記塔をその中間部において上部側部材と基部側部材に
    分割すると共に、上記上部側部材が何れの方向にも倒動
    可能に支承する支承部を設け、この支承部を取囲んで塔
    の基部側部材と上部側部材との間にダンパーを介挿し、
    上記塔の上部側部材の震れに対して減衰特性を与える構
    造としたことを特徴とする橋及び橋以外の構造物に用い
    るダンパー。
  2. 【請求項2】 鉛直な姿勢に建てられた少なくとも2本
    以上の塔と、この塔の上部間に差し渡した主ワイヤと、
    この主ワイヤから鉛直方向に吊り下げた複数のワイヤ
    と、このワイヤによって水平な姿勢に支持された桁とに
    よって構成される橋において、 上記塔はそれぞれの中間部において上記上部側部材と基
    部側部材に分割すると共に、上記上部側部材が何れの方
    向にも倒動可能に支承する支承部を設け、この支承部を
    取囲んで塔の基部側部材と上部側部材との間にダンパー
    を介挿し、上記上部側部材の震れに対して減衰特性を与
    える構造としたことを特徴とする橋及び橋以外の構造物
    に用いるダンパー。
  3. 【請求項3】 ラーメン構造を採る構造物の柱の上部側
    或いは基部側に、この柱が何れの方向にも倒動可能な支
    承部を設けると共に、この支承部を取囲んで柱の上部側
    部材と基部側部材との間にダンパーを介挿し、柱の上部
    側部材の震れに対して減衰特性を与える構造としたこと
    を特徴とする構造物。
  4. 【請求項4】 請求項1または2記載の橋において、塔
    を構成する上部側部材と下部側部材から成る縦部材と横
    部材との結合部に支承部を設け、この支承部を囲んでダ
    ンパーを介挿した構造を特徴とする橋及び橋以外の構造
    物に用いるダンパー。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4記載のダンパーはそれぞ
    れ弾塑性履歴型ダンパー用鋼材を筒状に形成し、この筒
    状体の周に補強用縦リブを複数取付、上記筒状体の上端
    と下端を上記塔の上部側部材と基部側部材に連結して実
    用することを特徴とするダンパー。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至4記載の何れかにおいてダ
    ンパーはそれぞれ弾塑性履歴型ダンパー用鋼材を筒型に
    形成し、そのダンパー用鋼材の外周に鋼管を配置した
    後、両部材の間を圧縮力に強い材料で充填し、上記弾塑
    性履歴型ダンパー用鋼材によって形成した筒の上端と下
    端を上記塔の上部側部材と基部側部材に連結して実用す
    ることを特徴とするダンパー。
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JP2001288821A (ja) * 2000-04-10 2001-10-19 Takenaka Komuten Co Ltd 構造架構

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