JPH0949209A - 橋梁の免震方法及び免震構造 - Google Patents
橋梁の免震方法及び免震構造Info
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- JPH0949209A JPH0949209A JP20087495A JP20087495A JPH0949209A JP H0949209 A JPH0949209 A JP H0949209A JP 20087495 A JP20087495 A JP 20087495A JP 20087495 A JP20087495 A JP 20087495A JP H0949209 A JPH0949209 A JP H0949209A
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- Japan
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- damper member
- bridge
- seismic isolation
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- Bridges Or Land Bridges (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 橋梁の桁の地震時の振動を減衰し、桁の水平
変位が過大にならないように抑制する免震方法及び免震
構造を提供する。 【解決手段】 降伏応力が低く伸び性能に優れた超低降
伏点鋼などで形成した棒状のダンパー部材の基部を橋脚
又は橋台に固定して垂直に立て、該ダンパー部材の上部
を水平力のみ伝達し鉛直荷重は伝達しない構造で桁と連
結する。前記桁の鉛直荷重は橋脚又は橋台に設置した可
動支承で支持させる。 【効果】 中小地震に対しては、桁の水平振動の長周期
化と高減衰作用により地震エネルギを低減し水平力を分
散する（免震機能）。大地震時には、ストッパの働きに
より桁の過大な水平変位を抑制し、同時に地震エネルギ
の吸収能力を向上する（ダンパーストッパとしての機
能）。
変位が過大にならないように抑制する免震方法及び免震
構造を提供する。 【解決手段】 降伏応力が低く伸び性能に優れた超低降
伏点鋼などで形成した棒状のダンパー部材の基部を橋脚
又は橋台に固定して垂直に立て、該ダンパー部材の上部
を水平力のみ伝達し鉛直荷重は伝達しない構造で桁と連
結する。前記桁の鉛直荷重は橋脚又は橋台に設置した可
動支承で支持させる。 【効果】 中小地震に対しては、桁の水平振動の長周期
化と高減衰作用により地震エネルギを低減し水平力を分
散する（免震機能）。大地震時には、ストッパの働きに
より桁の過大な水平変位を抑制し、同時に地震エネルギ
の吸収能力を向上する（ダンパーストッパとしての機
能）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、橋梁の桁の地震
時の振動を減衰し、桁の水平変位が過大にならないよう
に抑制するため実施される免震方法及び免震構造に関す
る。
時の振動を減衰し、桁の水平変位が過大にならないよう
に抑制するため実施される免震方法及び免震構造に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図９のように橋台Ａと橋脚Ｂとで桁Ｃを
支持する構成の橋梁において、桁の免震方法又は免震構
造としては、従来、薄い鉄板とゴムシートとを交互に重
ね合わせ接着して一体化した公知の積層ゴムをアイソレ
ータ（可動支承）に使用して桁を水平変位可能に支持さ
せるとともに、前記積層ゴムの中心部にダンパー部材と
して鉛棒を垂直に組み込んだ支持機構Ｄが一般的に実施
されている。
支持する構成の橋梁において、桁の免震方法又は免震構
造としては、従来、薄い鉄板とゴムシートとを交互に重
ね合わせ接着して一体化した公知の積層ゴムをアイソレ
ータ（可動支承）に使用して桁を水平変位可能に支持さ
せるとともに、前記積層ゴムの中心部にダンパー部材と
して鉛棒を垂直に組み込んだ支持機構Ｄが一般的に実施
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】橋梁が地震を受けた場
合、地震波は橋脚又は橋台から桁へ入り、大きく増幅さ
れる。例えば橋脚の基部で３００ガルの地震エネルギ
は、桁に入ると１０００ガルにも増幅されることが知ら
れている。その結果、大重量の桁の水平振動、とりわけ
過大な水平変位によって橋脚や橋台が破壊され、落橋な
どの被害が発生することがある。
合、地震波は橋脚又は橋台から桁へ入り、大きく増幅さ
れる。例えば橋脚の基部で３００ガルの地震エネルギ
は、桁に入ると１０００ガルにも増幅されることが知ら
れている。その結果、大重量の桁の水平振動、とりわけ
過大な水平変位によって橋脚や橋台が破壊され、落橋な
どの被害が発生することがある。
【０００４】従来の積層ゴムをアイソレータ（可動支
承）として用い、ダンパー部材として鉛棒を組み込んだ
支持機構による免震方法又は免震構造は、それなりの作
用、効果を奏しているが、大地震を受けた場合に桁の過
大な水平変位を抑制する機能に乏しく、落橋などの被害
を未然に防止することは至難であった。従って、本発明
の目的は、支持機構を改良して、橋梁の桁の地震時の振
動を低減すると共に、大地震時における桁の過大な水平
変位を抑制して落橋などの被害を未然に防止することで
ある。
承）として用い、ダンパー部材として鉛棒を組み込んだ
支持機構による免震方法又は免震構造は、それなりの作
用、効果を奏しているが、大地震を受けた場合に桁の過
大な水平変位を抑制する機能に乏しく、落橋などの被害
を未然に防止することは至難であった。従って、本発明
の目的は、支持機構を改良して、橋梁の桁の地震時の振
動を低減すると共に、大地震時における桁の過大な水平
変位を抑制して落橋などの被害を未然に防止することで
ある。
【０００５】本発明の究極の目的は、超低降伏点鋼等に
特有の履歴減衰を利用して、桁に入った振動エネルギを
低減すると共に、大地震によって桁の水平変位がある大
きさ（許容限度の大きさ）に達すると、それ以上の過大
な変位を抑制すると共に減衰性能をも向上させる橋梁の
免震方法及び免震構造を提供することにある。
特有の履歴減衰を利用して、桁に入った振動エネルギを
低減すると共に、大地震によって桁の水平変位がある大
きさ（許容限度の大きさ）に達すると、それ以上の過大
な変位を抑制すると共に減衰性能をも向上させる橋梁の
免震方法及び免震構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として、請求項１の発明は、橋梁の桁とこれを
支持する橋脚又は橋台との間における免震方法であっ
て、降伏応力が低く伸び性能に優れた超低降伏点鋼など
で形成した棒状のダンパー部材の基部を橋脚又は橋台に
固定して垂直に立て、該ダンパー部材の上部を水平力の
み伝達し鉛直荷重は伝達しない構造で桁と連結するこ
と、前記桁の鉛直荷重は橋脚又は橋台に設置した可動支
承で支持させること、をそれぞれ特徴とする。
めの手段として、請求項１の発明は、橋梁の桁とこれを
支持する橋脚又は橋台との間における免震方法であっ
て、降伏応力が低く伸び性能に優れた超低降伏点鋼など
で形成した棒状のダンパー部材の基部を橋脚又は橋台に
固定して垂直に立て、該ダンパー部材の上部を水平力の
み伝達し鉛直荷重は伝達しない構造で桁と連結するこ
と、前記桁の鉛直荷重は橋脚又は橋台に設置した可動支
承で支持させること、をそれぞれ特徴とする。
【０００７】請求項２の発明は、同じく橋梁の桁とこれ
を支持する橋脚又は橋台との間における免震方法であっ
て、降伏応力が低く伸び性能に優れた超低降伏点鋼など
で形成した棒状のダンパー部材の基部を橋脚又は橋台に
固定して垂直に立て、該ダンパー部材の上部を水平力の
み伝達し鉛直荷重は伝達しない構造で桁と連結するこ
と、前記ダンパー部材の撓み変形が一定大きさになると
当該ダンパー部材の垂直方向の中間部位に当接し支持す
るストッパを設けること、前記桁の鉛直荷重は橋脚又は
橋台に設置した可動支承で支持させること、をそれぞれ
特徴とする。
を支持する橋脚又は橋台との間における免震方法であっ
て、降伏応力が低く伸び性能に優れた超低降伏点鋼など
で形成した棒状のダンパー部材の基部を橋脚又は橋台に
固定して垂直に立て、該ダンパー部材の上部を水平力の
み伝達し鉛直荷重は伝達しない構造で桁と連結するこ
と、前記ダンパー部材の撓み変形が一定大きさになると
当該ダンパー部材の垂直方向の中間部位に当接し支持す
るストッパを設けること、前記桁の鉛直荷重は橋脚又は
橋台に設置した可動支承で支持させること、をそれぞれ
特徴とする。
【０００８】次に、請求項３の発明は、橋梁の桁とこれ
を支持する橋脚又は橋台との間における免震構造であっ
て、降伏応力が低く伸び性能に優れた超低降伏点鋼など
で形成した棒状のダンパー部材がその基部を橋脚又は橋
台に固定して垂直に立てられ、該ダンパー部材の上部が
水平力のみ伝達し鉛直荷重は伝達しない構造で桁と連結
されていること、前記桁はその鉛直荷重を支持し水平方
向の動きは拘束しない可動支承で橋脚又は橋台上に支持
されていること、をそれぞれ特徴とする。
を支持する橋脚又は橋台との間における免震構造であっ
て、降伏応力が低く伸び性能に優れた超低降伏点鋼など
で形成した棒状のダンパー部材がその基部を橋脚又は橋
台に固定して垂直に立てられ、該ダンパー部材の上部が
水平力のみ伝達し鉛直荷重は伝達しない構造で桁と連結
されていること、前記桁はその鉛直荷重を支持し水平方
向の動きは拘束しない可動支承で橋脚又は橋台上に支持
されていること、をそれぞれ特徴とする。
【０００９】請求項４の発明は、同じく橋梁の桁とこれ
を支持する橋脚又は橋台との間における免震構造であっ
て、降伏応力が低く伸び性能に優れた超低降伏点鋼など
で形成した棒状のダンパー部材がその基部を橋脚又は橋
台に固定して垂直に立てられ、該ダンパー部材の上部は
水平力のみ伝達し鉛直荷重は伝達しない構造で桁と連結
されていること、前記ダンパー部材の垂直方向の中間部
位に、当該ダンパー部材の撓み変形が一定大きさになる
と支持するストッパが、橋脚又は橋台に固定して設置さ
れていること、前記桁はその鉛直荷重を支持し水平方向
の動きは拘束しない可動支承で橋脚又は橋台上に支持さ
れていること、をそれぞれ特徴とする。
を支持する橋脚又は橋台との間における免震構造であっ
て、降伏応力が低く伸び性能に優れた超低降伏点鋼など
で形成した棒状のダンパー部材がその基部を橋脚又は橋
台に固定して垂直に立てられ、該ダンパー部材の上部は
水平力のみ伝達し鉛直荷重は伝達しない構造で桁と連結
されていること、前記ダンパー部材の垂直方向の中間部
位に、当該ダンパー部材の撓み変形が一定大きさになる
と支持するストッパが、橋脚又は橋台に固定して設置さ
れていること、前記桁はその鉛直荷重を支持し水平方向
の動きは拘束しない可動支承で橋脚又は橋台上に支持さ
れていること、をそれぞれ特徴とする。
【００１０】上記請求項１又は２又は３又は４にそれぞ
れ記載したダンパー部材は、超低降伏点鋼、又は極低降
伏点鋼、又は鉛合金、又は純鉄若しくはこれらに類似の
材質である。上記請求項３又は４に記載した、ダンパー
部材の上部と桁との連結構造は、桁又はダンパー部材に
桁荷重若しくはダンパー部材の熱変形の影響を受けない
長さのピン孔が垂直方向に長く設けられ、前記ピン孔に
水平力のみ伝達する支持ピンを水平方向に通して連結さ
れていることを特徴とする。
れ記載したダンパー部材は、超低降伏点鋼、又は極低降
伏点鋼、又は鉛合金、又は純鉄若しくはこれらに類似の
材質である。上記請求項３又は４に記載した、ダンパー
部材の上部と桁との連結構造は、桁又はダンパー部材に
桁荷重若しくはダンパー部材の熱変形の影響を受けない
長さのピン孔が垂直方向に長く設けられ、前記ピン孔に
水平力のみ伝達する支持ピンを水平方向に通して連結さ
れていることを特徴とする。
【００１１】上記請求項３又は４に記載した、ダンパー
部材の上部と桁との連結構造は、桁に桁荷重若しくはダ
ンパー部材の熱変形の影響を受けない長さの孔が垂直方
向に長く設けられ、前記孔にダンパー部材の上部が通さ
れ水平力のみ伝達可能に連結されていることを特徴とす
る。上記請求項２又は４に記載したストッパは、ダンパ
ー部材の中間部位の外周を包囲する水平な構造材、又は
ダンパー部材の内部の軸方向に基部から中間部位に届く
長さで同心配置に収納された棒状の構造材で構成されて
いる。
部材の上部と桁との連結構造は、桁に桁荷重若しくはダ
ンパー部材の熱変形の影響を受けない長さの孔が垂直方
向に長く設けられ、前記孔にダンパー部材の上部が通さ
れ水平力のみ伝達可能に連結されていることを特徴とす
る。上記請求項２又は４に記載したストッパは、ダンパ
ー部材の中間部位の外周を包囲する水平な構造材、又は
ダンパー部材の内部の軸方向に基部から中間部位に届く
長さで同心配置に収納された棒状の構造材で構成されて
いる。
【００１２】前記ダンパー部材の中間部位の外周を包囲
する水平なストッパは、橋脚又は橋台を形成するコンク
リート中に埋め込まれ固定されている。
する水平なストッパは、橋脚又は橋台を形成するコンク
リート中に埋め込まれ固定されている。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の免震方法又は免震構造
は、降伏応力が低く伸び性能に優れた超低降伏点鋼など
で形成した棒状のダンパー部材の基部を橋脚又は橋台に
固定して垂直に立て、該ダンパー部材の上部を水平力の
み伝達し鉛直荷重は伝達しない構造で桁と連結し、前記
桁の鉛直荷重は橋脚又は橋台に設置した可動支承で支持
させる形態、又は、降伏応力が低く伸び性能に優れた超
低降伏点鋼などで形成した棒状のダンパー部材の基部を
橋脚又は橋台に固定して垂直に立て、該ダンパー部材の
上部を水平力のみ伝達し鉛直荷重は伝達しない構造で桁
と連結し、前記ダンパー部材の撓み変形が一定大きさに
なると当該ダンパー部材の垂直方向の中間部位を支持す
るストッパを設け、前記桁の鉛直荷重は橋脚又は橋台に
設置した可動支承で支持させる形態でそれぞれ実施され
る。従って、橋脚又は橋台の上に可動支承で支持された
桁は、水平方向への変位は可能である。
は、降伏応力が低く伸び性能に優れた超低降伏点鋼など
で形成した棒状のダンパー部材の基部を橋脚又は橋台に
固定して垂直に立て、該ダンパー部材の上部を水平力の
み伝達し鉛直荷重は伝達しない構造で桁と連結し、前記
桁の鉛直荷重は橋脚又は橋台に設置した可動支承で支持
させる形態、又は、降伏応力が低く伸び性能に優れた超
低降伏点鋼などで形成した棒状のダンパー部材の基部を
橋脚又は橋台に固定して垂直に立て、該ダンパー部材の
上部を水平力のみ伝達し鉛直荷重は伝達しない構造で桁
と連結し、前記ダンパー部材の撓み変形が一定大きさに
なると当該ダンパー部材の垂直方向の中間部位を支持す
るストッパを設け、前記桁の鉛直荷重は橋脚又は橋台に
設置した可動支承で支持させる形態でそれぞれ実施され
る。従って、橋脚又は橋台の上に可動支承で支持された
桁は、水平方向への変位は可能である。
【００１４】基部を橋脚又は橋台に固定して垂直に立て
た前記ダンパー部材は、一種の片持ち梁に等しい。該ダ
ンパー部材の上部（つまり、自由端側）が桁と水平力の
み伝達可能に連結されているから、地震などによって桁
が水平変位を発生すると、ダンパー部材に水平力を伝達
して曲げ作用を生ずる。このときダンパー部材は自由端
に曲げ荷重の作用を受けた片持ち梁に特有の撓み変形
（弾塑性変形）をしながら地震エネルギを吸収し減衰さ
せる。この場合、超低降伏点鋼（極低降伏点鋼）は、そ
の応力ーひずみ特性を図４に示したように、一般鋼材に
比較して降伏点応力は１０００Kgｆ／cm2 程度と低く、
伸び性能は５０％以上という性状を呈して履歴によるエ
ネルギ吸収性能が高いから、前記桁の水平変位に伴いダ
ンパー部材は撓み変形において優れたエネルギ減衰効果
を発揮する。
た前記ダンパー部材は、一種の片持ち梁に等しい。該ダ
ンパー部材の上部（つまり、自由端側）が桁と水平力の
み伝達可能に連結されているから、地震などによって桁
が水平変位を発生すると、ダンパー部材に水平力を伝達
して曲げ作用を生ずる。このときダンパー部材は自由端
に曲げ荷重の作用を受けた片持ち梁に特有の撓み変形
（弾塑性変形）をしながら地震エネルギを吸収し減衰さ
せる。この場合、超低降伏点鋼（極低降伏点鋼）は、そ
の応力ーひずみ特性を図４に示したように、一般鋼材に
比較して降伏点応力は１０００Kgｆ／cm2 程度と低く、
伸び性能は５０％以上という性状を呈して履歴によるエ
ネルギ吸収性能が高いから、前記桁の水平変位に伴いダ
ンパー部材は撓み変形において優れたエネルギ減衰効果
を発揮する。
【００１５】請求項２又は４に記載した発明の実施形態
の場合は、桁の水平方向の変位が一定大きさになったと
き、例えば当該橋梁の設計上許容される限度の水平変位
に近づいた段階で、ダンパー部材の中間部位がストッパ
に当接し支持される。よって前記ストッパが効き始めた
段階からは、図３中に点線で示したように、ダンパー部
材は自由端に曲げ荷重の作用を受け、中間部位のストッ
パの位置に反力を受ける不静定片持ち梁に特有の撓み変
形をすることになり、桁の水平変位を小さく抑制され
る。しかしながら、ダンパー部材の自由端側は依然とし
て相応の撓み変形をするので、その限度にエネルギ吸収
機能を奏する。特にこの段階の撓みでは、不静定片持ち
梁に特有な大きなエネルギ吸収機能を発揮する。従っ
て、落橋などの被害は未然に防止できる。
の場合は、桁の水平方向の変位が一定大きさになったと
き、例えば当該橋梁の設計上許容される限度の水平変位
に近づいた段階で、ダンパー部材の中間部位がストッパ
に当接し支持される。よって前記ストッパが効き始めた
段階からは、図３中に点線で示したように、ダンパー部
材は自由端に曲げ荷重の作用を受け、中間部位のストッ
パの位置に反力を受ける不静定片持ち梁に特有の撓み変
形をすることになり、桁の水平変位を小さく抑制され
る。しかしながら、ダンパー部材の自由端側は依然とし
て相応の撓み変形をするので、その限度にエネルギ吸収
機能を奏する。特にこの段階の撓みでは、不静定片持ち
梁に特有な大きなエネルギ吸収機能を発揮する。従っ
て、落橋などの被害は未然に防止できる。
【００１６】図１に本発明の免震方法又は免震構造の原
理図を示したように、ダンパー部材（又は桁）に設けた
ピン孔は、桁荷重に起因する変形、あるいはダンパー部
材及び桁の熱変形（熱膨張又は収縮）の影響による軸力
を伝達しない長さであるため、桁とダンパー部材との間
では常に水平力のみが伝達される。支持ピンはピン孔に
対して橋軸直角方向に通され、主に橋軸方向の振動に対
するエネルギ減衰作用に寄与する。橋軸に直角な方向の
振動に対しても、同様にダンパー部材と桁との間で水平
力のみ伝達が可能なピン連結等を行い、エネルギ減衰作
用を期待することもできる。
理図を示したように、ダンパー部材（又は桁）に設けた
ピン孔は、桁荷重に起因する変形、あるいはダンパー部
材及び桁の熱変形（熱膨張又は収縮）の影響による軸力
を伝達しない長さであるため、桁とダンパー部材との間
では常に水平力のみが伝達される。支持ピンはピン孔に
対して橋軸直角方向に通され、主に橋軸方向の振動に対
するエネルギ減衰作用に寄与する。橋軸に直角な方向の
振動に対しても、同様にダンパー部材と桁との間で水平
力のみ伝達が可能なピン連結等を行い、エネルギ減衰作
用を期待することもできる。
【００１７】
【実施例】図１の原理図に基づいて実施した免震構造の
具体例を図２に示している。本実施例は、橋台Ａ（又は
橋台Ｂでも同じ）と桁Ｃとの取り合い部分に関するもの
である。桁Ｃはまず橋台Ａの受け面ａ上の可動支承１に
より水平方向の変位が可能な状態で鉛直荷重を支持され
ている。可動支承１の具体的構造としては、上述した公
知の積層ゴムのほか、鋼板上を転がる鋼球による支承、
又はオイルレスプレートを重ね合わせたすべり支承など
が選択的に採用される。
具体例を図２に示している。本実施例は、橋台Ａ（又は
橋台Ｂでも同じ）と桁Ｃとの取り合い部分に関するもの
である。桁Ｃはまず橋台Ａの受け面ａ上の可動支承１に
より水平方向の変位が可能な状態で鉛直荷重を支持され
ている。可動支承１の具体的構造としては、上述した公
知の積層ゴムのほか、鋼板上を転がる鋼球による支承、
又はオイルレスプレートを重ね合わせたすべり支承など
が選択的に採用される。
【００１８】次に、橋台Ａを形成するコンクリート中
に、上端を開口された鋼製容器状のストッパ構造物２が
垂直な姿勢に埋め込まれ強固に固定されている。該スト
ッパ構造物２の上端の開口縁を形成する内向きの厚肉フ
ランジ部分がストッパ３として形成されている。ちなみ
に、ストッパ構造物２の埋め込み高さＨ（図３参照）は
４ｍ位の大きさとされる。前記ストッパ構造物２の中空
部内にはその中心線を共有する位置に、降伏応力が低く
伸び性能に優れた、例えばＬＹＰ−１００，ＬＹＰ−２
３５等の超低降伏点鋼（又は極低降伏点鋼）で形成した
棒状のダンパー部材４が垂直な向きに立てられ、その基
部（下端）の固定プレート５が、予め橋台Ａを形成する
コンクリート中に埋設しておいた複数のアンカーボルト
６…により強固に固定され、垂直な片持ち梁に構成され
ている。かくして、このアンカー部材４は前記水平な円
環形状のストッパ３の中心部に位置し、全周に所定大き
さのクリアランスを保持して設置されている。前記クリ
アランスの大きさが、桁の水平変位が過大にならないよ
うに抑制しストッパ３が効く位置とされている。このた
めストッパ３とダンパー部材４との関係は、図５Ａのよ
うに橋軸方向にのみクリアランスＳを有する場合と、図
５Ｂのように全周に均等なクリアランスＳを有する場合
とに大別される。図５Ｃはダンパー部材３の横断面を円
形とした場合の実施例である。ダンパー部材４は、直径
が４０cm位、長さは６ｍ位の丸棒又は角棒状をなし、前
記超低降伏点鋼のほか、所謂純鉄に近いもの、及び同様
に降伏応力が低く伸び性能に優れた性状を呈する鉛合金
又はこれらに類似の材質で形成されている。基部の固定
プレート５はＳＳ４１等の一般鋼材で形成されている。
この固定プレート５は前記アンカーボルト６のほか、ホ
ールインアンカーにより、又はストッパ構造物２の底部
へ溶接する手段などによって固定される。ストッパ構造
物２の上端開口は、ゴミや雨水の侵入を防ぐためフレキ
シブルなゴム、プラスチック等で形成したカバー９で密
閉される（図３）。
に、上端を開口された鋼製容器状のストッパ構造物２が
垂直な姿勢に埋め込まれ強固に固定されている。該スト
ッパ構造物２の上端の開口縁を形成する内向きの厚肉フ
ランジ部分がストッパ３として形成されている。ちなみ
に、ストッパ構造物２の埋め込み高さＨ（図３参照）は
４ｍ位の大きさとされる。前記ストッパ構造物２の中空
部内にはその中心線を共有する位置に、降伏応力が低く
伸び性能に優れた、例えばＬＹＰ−１００，ＬＹＰ−２
３５等の超低降伏点鋼（又は極低降伏点鋼）で形成した
棒状のダンパー部材４が垂直な向きに立てられ、その基
部（下端）の固定プレート５が、予め橋台Ａを形成する
コンクリート中に埋設しておいた複数のアンカーボルト
６…により強固に固定され、垂直な片持ち梁に構成され
ている。かくして、このアンカー部材４は前記水平な円
環形状のストッパ３の中心部に位置し、全周に所定大き
さのクリアランスを保持して設置されている。前記クリ
アランスの大きさが、桁の水平変位が過大にならないよ
うに抑制しストッパ３が効く位置とされている。このた
めストッパ３とダンパー部材４との関係は、図５Ａのよ
うに橋軸方向にのみクリアランスＳを有する場合と、図
５Ｂのように全周に均等なクリアランスＳを有する場合
とに大別される。図５Ｃはダンパー部材３の横断面を円
形とした場合の実施例である。ダンパー部材４は、直径
が４０cm位、長さは６ｍ位の丸棒又は角棒状をなし、前
記超低降伏点鋼のほか、所謂純鉄に近いもの、及び同様
に降伏応力が低く伸び性能に優れた性状を呈する鉛合金
又はこれらに類似の材質で形成されている。基部の固定
プレート５はＳＳ４１等の一般鋼材で形成されている。
この固定プレート５は前記アンカーボルト６のほか、ホ
ールインアンカーにより、又はストッパ構造物２の底部
へ溶接する手段などによって固定される。ストッパ構造
物２の上端開口は、ゴミや雨水の侵入を防ぐためフレキ
シブルなゴム、プラスチック等で形成したカバー９で密
閉される（図３）。
【００１９】前記ダンパー部材４の上端部に、桁荷重又
はダンパー部材の熱変形の影響によって軸力が伝達しな
い長さの長孔に形成したピン孔７が垂直方向に長く設け
られている。このピン孔７へ橋軸直角方向へ水平に通し
た支持ピン８の両端が桁Ｃに固定され、もってダンパー
部材４の上部は、桁Ｃと水平力（特には橋軸方向への水
平力）のみ伝達し鉛直荷重は伝達しない構造で連結され
ている。ピン孔７の幅寸は支持ピン８の外径と略等し
く、橋軸方向の遊びはないものとされている。橋軸直角
方向への水平力は、桁Ｃが直接ダンパー部材４へ当接す
ることによって伝達されるのであるが、必要に応じてダ
ンパー部材４の上部に橋軸方向に貫通するもう１個のピ
ン孔を設け、このピン孔に橋軸方向の支持ピンを通して
橋軸直角方向の水平力も支持ピンで伝達する構成を実施
することもできる。支持ピン８には桁Ｃの飛び跳ねを防
ぐ働きを期待しているが、この働きを無視すると、桁を
構成する鉄骨材に、桁荷重又はダンパー部材の熱変形の
影響を受けない長さの孔を垂直方向に長く設け、基部を
橋脚又は橋台に固定した垂直な棒状のダンパー部材の上
部を前記孔に通しただけで、支持ピンを使用せずに水平
力のみ伝達可能に連結した構成を実施することもでき
る。
はダンパー部材の熱変形の影響によって軸力が伝達しな
い長さの長孔に形成したピン孔７が垂直方向に長く設け
られている。このピン孔７へ橋軸直角方向へ水平に通し
た支持ピン８の両端が桁Ｃに固定され、もってダンパー
部材４の上部は、桁Ｃと水平力（特には橋軸方向への水
平力）のみ伝達し鉛直荷重は伝達しない構造で連結され
ている。ピン孔７の幅寸は支持ピン８の外径と略等し
く、橋軸方向の遊びはないものとされている。橋軸直角
方向への水平力は、桁Ｃが直接ダンパー部材４へ当接す
ることによって伝達されるのであるが、必要に応じてダ
ンパー部材４の上部に橋軸方向に貫通するもう１個のピ
ン孔を設け、このピン孔に橋軸方向の支持ピンを通して
橋軸直角方向の水平力も支持ピンで伝達する構成を実施
することもできる。支持ピン８には桁Ｃの飛び跳ねを防
ぐ働きを期待しているが、この働きを無視すると、桁を
構成する鉄骨材に、桁荷重又はダンパー部材の熱変形の
影響を受けない長さの孔を垂直方向に長く設け、基部を
橋脚又は橋台に固定した垂直な棒状のダンパー部材の上
部を前記孔に通しただけで、支持ピンを使用せずに水平
力のみ伝達可能に連結した構成を実施することもでき
る。
【００２０】次に、図６は、垂直なダンパー部材４が桁
Ｃの垂直な孔を貫通させられ、その上端部に抜け止め用
のピン１０又は台形ブロック１１を設け、橋台Ｂ上にス
トッパ構造物２を固定して設けた実施例を示している。
本実施例の場合は、桁Ｃが水平変位を生じてダンパー部
材４の撓み変形が一定大きさになると、同ダンパー部材
の中間部にストッパ３が当接して働き、桁Ｃの水平方向
変位が過大にならないように抑制する。
Ｃの垂直な孔を貫通させられ、その上端部に抜け止め用
のピン１０又は台形ブロック１１を設け、橋台Ｂ上にス
トッパ構造物２を固定して設けた実施例を示している。
本実施例の場合は、桁Ｃが水平変位を生じてダンパー部
材４の撓み変形が一定大きさになると、同ダンパー部材
の中間部にストッパ３が当接して働き、桁Ｃの水平方向
変位が過大にならないように抑制する。
【００２１】また、図７は、橋脚Ｂ（又は橋台Ａ）の側
部に設けたブラケット１２上にダンパー部材４の基部を
固定して垂直に立て、同じブラケット１２上に固定した
ストッパ構造物２のストッパ３によってダンパー部材４
の中間部を支持せしめ過大な水平変位を抑制する実施例
を示している。次に、図８は、棒状のストッパ１２が、
棒状をなすダンパー部材４の中心線に沿って軸方向に、
基部から中間部位に届く長さではめ込まれ内蔵された実
施例を示している。本実施例のストッパ１２とダンパー
部材４との関係は、図５Ａ〜Ｃに示したストッパとダン
パー部材の関係を内外に逆転させた関係に等しい。
部に設けたブラケット１２上にダンパー部材４の基部を
固定して垂直に立て、同じブラケット１２上に固定した
ストッパ構造物２のストッパ３によってダンパー部材４
の中間部を支持せしめ過大な水平変位を抑制する実施例
を示している。次に、図８は、棒状のストッパ１２が、
棒状をなすダンパー部材４の中心線に沿って軸方向に、
基部から中間部位に届く長さではめ込まれ内蔵された実
施例を示している。本実施例のストッパ１２とダンパー
部材４との関係は、図５Ａ〜Ｃに示したストッパとダン
パー部材の関係を内外に逆転させた関係に等しい。
【００２２】
【本発明が奏する効果】本発明に係る橋梁の免震方法及
び免震構造は、次の効果を奏する。 中小地震に対しては、桁の水平振動の長周期化と高
減衰作用により地震エネルギを低減し水平力を分散する
（免震機能）。 大地震時には、ストッパの働きにより桁の過大な水
平変位を抑制し、同時に地震エネルギの吸収能力を向上
する（ダンパーストッパとしての機能）。 免震構造がシンプルであり、大地震により著しく残
留変位が残る場合を除いてメンテナンスが楽である。 特に長大橋等の桁高の高い橋梁の免震に適してい
る。 ストッパの形状、及びダンパー部材の断面の自由度
が高く、従ってニーズに合わせた免震構造（ダンパー構
造）を設計できる。
び免震構造は、次の効果を奏する。 中小地震に対しては、桁の水平振動の長周期化と高
減衰作用により地震エネルギを低減し水平力を分散する
（免震機能）。 大地震時には、ストッパの働きにより桁の過大な水
平変位を抑制し、同時に地震エネルギの吸収能力を向上
する（ダンパーストッパとしての機能）。 免震構造がシンプルであり、大地震により著しく残
留変位が残る場合を除いてメンテナンスが楽である。 特に長大橋等の桁高の高い橋梁の免震に適してい
る。 ストッパの形状、及びダンパー部材の断面の自由度
が高く、従ってニーズに合わせた免震構造（ダンパー構
造）を設計できる。
【図１】本発明の免震方法又は免震構造の原理を説明す
る斜視図である。
る斜視図である。
【図２】本発明の免震構造の第１実施例を示した断面図
である。
である。
【図３】ストッパ構造物及びストッパの働きを示した断
面図である。
面図である。
【図４】超低降伏点鋼の応力ーひずみ特性図である。
【図５】Ａ〜Ｃはストッパとダンパー部材の関係を示し
た水平断面図である。
た水平断面図である。
【図６】本発明の免震構造の第２実施例を示した断面図
である。
である。
【図７】本発明の免震構造の第３実施例を示した断面図
である。
である。
【図８】ダンパー部材とストッパの異なる構成の例を示
した立面図である。
した立面図である。
【図９】橋梁一般の構造説明図である。
Ａ 橋台 Ｂ 橋脚 Ｃ 桁 ４ ダンパー部材 １ 可動支承 ３ ストッパ ７ ピン孔 ８ ピン
───────────────────────────────────────────────────── 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 杉本 三千雄 東京都中央区銀座八丁目21番１号 株式会 社竹中土木内 (72)発明者 平井 卓 東京都中央区銀座八丁目21番１号 株式会 社竹中土木内 (72)発明者 鈴木 一彦 東京都中央区銀座八丁目21番１号 株式会 社竹中土木内 (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 日本製鐵株式会社内
Claims (10)
- 【請求項１】 橋梁の桁とこれを支持する橋脚又は橋台
との間における免震方法であって、 降伏応力が低く伸び性能に優れた超低降伏点鋼などで形
成した棒状のダンパー部材の基部を橋脚又は橋台に固定
して垂直に立て、該ダンパー部材の上部を水平力のみ伝
達し鉛直荷重は伝達しない構造で桁と連結すること、 前記桁の鉛直荷重は橋脚又は橋台に設置した可動支承で
支持させること、をそれぞれ特徴とする、橋梁の免震方
法。 - 【請求項２】 橋梁の桁とこれを支持する橋脚又は橋台
との間における免震方法であって、 降伏応力が低く伸び性能に優れた超低降伏点鋼などで形
成した棒状のダンパー部材の基部を橋脚又は橋台に固定
して垂直に立て、該ダンパー部材の上部を水平力のみ伝
達し鉛直荷重は伝達しない構造で桁と連結すること、 前記ダンパー部材の撓み変形が一定大きさになると当該
ダンパー部材の垂直方向の中間部位を支持するストッパ
を設けること、 前記桁の鉛直荷重は橋脚又は橋台に設置した可動支承で
支持させること、をそれぞれ特徴とする、橋梁の免震方
法。 - 【請求項３】 橋梁の桁とこれを支持する橋脚又は橋台
との間における免震構造であって、 降伏応力が低く伸び性能に優れた超低降伏点鋼などで形
成した棒状のダンパー部材がその基部を橋脚又は橋台に
固定して垂直に立てられ、該ダンパー部材の上部が水平
力のみ伝達し鉛直荷重は伝達しない構造で桁と連結され
ていること、 前記桁はその鉛直荷重を支持し水平方向の動きは拘束し
ない可動支承で橋脚又は橋台上に支持されていること、
をそれぞれ特徴とする、橋梁の免震構造。 - 【請求項４】 橋梁の桁とこれを支持する橋脚又は橋台
との間における免震構造であって、 降伏応力が低く伸び性能に優れた超低降伏点鋼などで形
成した棒状のダンパー部材がその基部を橋脚又は橋台に
固定して垂直に立てられ、該ダンパー部材の上部は水平
力のみ伝達し鉛直荷重は伝達しない構造で桁と連結され
ていること、 前記ダンパー部材の垂直方向の中間部位に、当該ダンパ
ー部材の撓み変形が一定大きさになると支持するストッ
パが、橋脚又は橋台に固定して設置されていること、 前記桁はその鉛直荷重を支持し水平方向の動きは拘束し
ない可動支承で橋脚又は橋台上に支持されていること、
をそれぞれ特徴とする、橋梁の免震構造。 - 【請求項５】 請求項１又は２に記載したダンパー部材
は、超低降伏点鋼、又は極低降伏点鋼、又は鉛合金、又
は純鉄若しくはこれらに類似の材質で形成されているこ
とを特徴とする、橋梁の免震方法。 - 【請求項６】 請求項３又は４に記載したダンパー部材
は、超低降伏点鋼、又は極低降伏点鋼、又は鉛合金、又
は純鉄若しくはこれらに類似の材質で形成されているこ
とを特徴とする、橋梁の免震構造。 - 【請求項７】 請求項３又は４に記載した、ダンパー部
材の上部と桁との連結構造は、桁又はダンパー部材に桁
荷重若しくはダンパー部材の熱変形の影響を受けない長
さのピン孔が垂直方向に長く設けられ、前記ピン孔に水
平力のみ伝達する支持ピンを水平方向に通して連結され
ていることを特徴とする、橋梁の免震構造。 - 【請求項８】 請求項３又は４に記載した、ダンパー部
材の上部と桁との連結構造は、桁に桁荷重若しくはダン
パー部材の熱変形の影響を受けない長さの孔が垂直方向
に長く設けられ、前記孔にダンパー部材の上部が通され
水平力のみ伝達可能に連結されていることを特徴とす
る、橋梁の免震構造。 - 【請求項９】 請求項２又は４に記載したストッパは、
ダンパー部材の中間部位の外周を包囲する水平な構造部
材、又はダンパー部材の内部の軸方向に基部から中間部
位に届く長さで同心配置に収納された棒状の構造部材で
構成されていることを特徴とする、橋梁の免震構造。 - 【請求項１０】 請求項９に記載した、ダンパー部材の
中間部位の外周を包囲する水平なストッパは、橋脚又は
橋台を形成するコンクリート中に埋め込まれ固定されて
いることを特徴とする、橋梁の免震構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20087495A JPH0949209A (ja) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | 橋梁の免震方法及び免震構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20087495A JPH0949209A (ja) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | 橋梁の免震方法及び免震構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0949209A true JPH0949209A (ja) | 1997-02-18 |
Family
ID=16431679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20087495A Withdrawn JPH0949209A (ja) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | 橋梁の免震方法及び免震構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0949209A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100529140B1 (ko) * | 2002-05-06 | 2005-11-15 | 박영희 | 단경간 합성형 구조물 및 그 시공방법 |
| JP2009203767A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Railway Technical Res Inst | 構造物の耐震補強方法及び補強構造 |
| WO2011059072A1 (ja) * | 2009-11-12 | 2011-05-19 | 中部電力株式会社 | ダムに設けられた既設水門柱の耐震性向上工法、及びダムの耐震橋梁 |
| JP2013220920A (ja) * | 2012-04-18 | 2013-10-28 | Takenaka Komuten Co Ltd | ランウエイガーダの支持構造 |
| JP2014190092A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Okumura Corp | 落橋防止装置及びその設置方法 |
| JP2019108658A (ja) * | 2017-12-15 | 2019-07-04 | 有限会社鼻崎技術事務所 | 連結構造体 |
| JP2019108657A (ja) * | 2017-12-15 | 2019-07-04 | シバタ工業株式会社 | 連結構造体 |
| NO20180212A1 (no) * | 2018-02-09 | 2019-08-12 | Seawalk As | Fleksible ledd mellom lektere |
| CN110777640A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-02-11 | 湘潭大学 | 一种悬浮腔体结构高耗能桥梁抗震挡块 |
-
1995
- 1995-08-07 JP JP20087495A patent/JPH0949209A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100529140B1 (ko) * | 2002-05-06 | 2005-11-15 | 박영희 | 단경간 합성형 구조물 및 그 시공방법 |
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| WO2011059072A1 (ja) * | 2009-11-12 | 2011-05-19 | 中部電力株式会社 | ダムに設けられた既設水門柱の耐震性向上工法、及びダムの耐震橋梁 |
| JP2011106095A (ja) * | 2009-11-12 | 2011-06-02 | Chubu Electric Power Co Inc | 既設水門柱の耐震性向上構造、及び連成耐震構造物 |
| JP2013220920A (ja) * | 2012-04-18 | 2013-10-28 | Takenaka Komuten Co Ltd | ランウエイガーダの支持構造 |
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| CN110777640A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-02-11 | 湘潭大学 | 一种悬浮腔体结构高耗能桥梁抗震挡块 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021105 |