JPH11350421A - ケーブルの耐風制振方法とその構造 - Google Patents
ケーブルの耐風制振方法とその構造Info
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- JPH11350421A JPH11350421A JP16057498A JP16057498A JPH11350421A JP H11350421 A JPH11350421 A JP H11350421A JP 16057498 A JP16057498 A JP 16057498A JP 16057498 A JP16057498 A JP 16057498A JP H11350421 A JPH11350421 A JP H11350421A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 9
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 9
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
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- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 2
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、ストランドケーブルの耐風制振方法
に係り、ケーブルにおける断面形状による渦励振とギャ
ロッピングを効果的に防止させることを課題とする。 【解決手段】ストランド１を複数本束ねてその断面形状
が六角形となるケーブル２に、当該六角形断面における
対角線上にはストランド１を配置しないで、かつ、各辺
部分に複数本のストランド１を線対称に配置して追加
し、更に、当該ケーブル２ａ又は２ｂの外周にストラン
ド１を螺旋状に巻き付けて、ストランドケーブル３，４
にして、耐風制振させるケーブルの耐風制振方法であ
る。
に係り、ケーブルにおける断面形状による渦励振とギャ
ロッピングを効果的に防止させることを課題とする。 【解決手段】ストランド１を複数本束ねてその断面形状
が六角形となるケーブル２に、当該六角形断面における
対角線上にはストランド１を配置しないで、かつ、各辺
部分に複数本のストランド１を線対称に配置して追加
し、更に、当該ケーブル２ａ又は２ｂの外周にストラン
ド１を螺旋状に巻き付けて、ストランドケーブル３，４
にして、耐風制振させるケーブルの耐風制振方法であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ケーブルの制振方
法に係り、特に、ＰＣ鋼線等のストランドの複数本を一
本に束ねて斜張橋の斜材ケーブルや吊り橋のケーブル等
に使用される各種ケーブルにおけるギャロッピング振動
を抑制する方法とその構造に関する。
法に係り、特に、ＰＣ鋼線等のストランドの複数本を一
本に束ねて斜張橋の斜材ケーブルや吊り橋のケーブル等
に使用される各種ケーブルにおけるギャロッピング振動
を抑制する方法とその構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、斜張橋等に使用される吊構造用の
ストランドケーブル（以下、単にケーブルという）にお
いて、ケーブルを円筒保護管で被覆したものは、低風速
領域におけるレインバイブレーションが問題となってい
る。この対策として、例えば、減衰装置等をケーブルと
別体に設けることなくケーブル自体の構造を工夫し制振
させたものとしては、被覆表面の特定の位置に長手方向
に連続した突起を設けたもの（特公平６−６４９４１
号）、ポリエチレン製の保護管の表面に複数条の溝を設
けたもの（特開平１−１４６００６号）、表面を被覆さ
れた吊構造用ケーブル類に凹凸部を設けて振動を抑制し
風荷重を低減するもの（特開平６−２７２１８０号）が
知られている。また、ケーブルのままで保護管無しで制
振させるものとしては、例えば、素線を軸方向に平国束
ねた後に、軸回りに捻りを与えたもの（特公昭５８−４
２３１８号）が知られている。
ストランドケーブル（以下、単にケーブルという）にお
いて、ケーブルを円筒保護管で被覆したものは、低風速
領域におけるレインバイブレーションが問題となってい
る。この対策として、例えば、減衰装置等をケーブルと
別体に設けることなくケーブル自体の構造を工夫し制振
させたものとしては、被覆表面の特定の位置に長手方向
に連続した突起を設けたもの（特公平６−６４９４１
号）、ポリエチレン製の保護管の表面に複数条の溝を設
けたもの（特開平１−１４６００６号）、表面を被覆さ
れた吊構造用ケーブル類に凹凸部を設けて振動を抑制し
風荷重を低減するもの（特開平６−２７２１８０号）が
知られている。また、ケーブルのままで保護管無しで制
振させるものとしては、例えば、素線を軸方向に平国束
ねた後に、軸回りに捻りを与えたもの（特公昭５８−４
２３１８号）が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の制振方法では、ケーブルを被覆する保護管に所要の加
工を施したのであり、保護管を必要とするのでコストが
嵩むとともに施工の手間が掛かる。また、ケーブルのま
まで軸回りに捻りを与えるものも、その捻り施工が必要
である。本発明は、ストランドを束ねたままで、そのス
トランドケーブル（以下、単にケーブルともいう）の断
面形状により制振させることを目的とするものである。
の制振方法では、ケーブルを被覆する保護管に所要の加
工を施したのであり、保護管を必要とするのでコストが
嵩むとともに施工の手間が掛かる。また、ケーブルのま
まで軸回りに捻りを与えるものも、その捻り施工が必要
である。本発明は、ストランドを束ねたままで、そのス
トランドケーブル（以下、単にケーブルともいう）の断
面形状により制振させることを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に係るケーブルの
耐風制振方法の上記課題を解決するための要旨は、スト
ランドを複数本束ねてその断面形状が六角形となるケー
ブルに、当該六角形断面における対角線上にはストラン
ドを配置しないで、かつ、各辺部分に複数本のストラン
ドを線対称に配置して追加し、更に、当該ケーブルの外
周にストランドを螺旋状に巻き付けて耐風制振させるこ
とである。
耐風制振方法の上記課題を解決するための要旨は、スト
ランドを複数本束ねてその断面形状が六角形となるケー
ブルに、当該六角形断面における対角線上にはストラン
ドを配置しないで、かつ、各辺部分に複数本のストラン
ドを線対称に配置して追加し、更に、当該ケーブルの外
周にストランドを螺旋状に巻き付けて耐風制振させるこ
とである。
【０００５】また、本発明に係るケーブルの耐風構造の
要旨は、ストランドを複数本束ねてその断面形状が六角
形となるケーブルに、当該六角形断面における対角線上
にはストランドを配置しないで、かつ、各辺部分に複数
本のストランドを線対称に配置し、当該ケーブルの外周
にストランドを螺旋状に巻き付けたことである。
要旨は、ストランドを複数本束ねてその断面形状が六角
形となるケーブルに、当該六角形断面における対角線上
にはストランドを配置しないで、かつ、各辺部分に複数
本のストランドを線対称に配置し、当該ケーブルの外周
にストランドを螺旋状に巻き付けたことである。
【０００６】本発明に係るケーブルの耐風制振方法とそ
の構造によれば、ケーブルの断面形状によりギャロッピ
ングが防止されるとともに、更にケーブル外周に螺旋状
にストランドを巻き付けたことで、渦励振の発生が効果
的に抑制されることになる。
の構造によれば、ケーブルの断面形状によりギャロッピ
ングが防止されるとともに、更にケーブル外周に螺旋状
にストランドを巻き付けたことで、渦励振の発生が効果
的に抑制されることになる。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。例えば一例として、図１（イ）に示すよ
うに、ＰＣ鋼より線からなるストランド１（直径が約１
９ｍｍ程度）の同径のものを、３７本束ねたもの（最大
外径寸法は約１３３ｍｍ）がストランドケーブル２であ
って、これが基本形となる。
して説明する。例えば一例として、図１（イ）に示すよ
うに、ＰＣ鋼より線からなるストランド１（直径が約１
９ｍｍ程度）の同径のものを、３７本束ねたもの（最大
外径寸法は約１３３ｍｍ）がストランドケーブル２であ
って、これが基本形となる。
【０００８】そして、このストランドケーブル２は、外
側の各ストランド１の接線によって、または、外側のス
トランド１の各中心点を結ぶ線によって示される断面形
状が、正六角形となっている。なお、各ストランド１
は、合成樹脂（例えばポリエチレン）製の被覆保護体が
一体に成形されている。
側の各ストランド１の接線によって、または、外側のス
トランド１の各中心点を結ぶ線によって示される断面形
状が、正六角形となっている。なお、各ストランド１
は、合成樹脂（例えばポリエチレン）製の被覆保護体が
一体に成形されている。
【０００９】そして、Ａタイプのストランドケーブル３
は、前記基本形のストランドケーブル２における断面六
角形状の各辺の部分に、三本のストランド１を追加し
（追加したストランドを斜線を施して示す、以下同
じ）、更に、図２に示すように、そのストランドケーブ
ル２ａの外周にストランド１を螺旋状に巻き付けたもの
である。
は、前記基本形のストランドケーブル２における断面六
角形状の各辺の部分に、三本のストランド１を追加し
（追加したストランドを斜線を施して示す、以下同
じ）、更に、図２に示すように、そのストランドケーブ
ル２ａの外周にストランド１を螺旋状に巻き付けたもの
である。
【００１０】また、Ｂタイプのストランドケーブル４
は、前記基本形である断面六角形状のストランドケーブ
ル２の対角線上にある頂点のストランドの両側にストラ
ンド１を配置し追加し、更に、図２に示すように、その
ストランドケーブル２ｂの外周にストランド１を螺旋状
に巻き付けたものである。
は、前記基本形である断面六角形状のストランドケーブ
ル２の対角線上にある頂点のストランドの両側にストラ
ンド１を配置し追加し、更に、図２に示すように、その
ストランドケーブル２ｂの外周にストランド１を螺旋状
に巻き付けたものである。
【００１１】以上のようなケーブルの断面形状がＡタイ
プとＢタイプのものを、図３に示すように、空力弾性試
験用風洞（可視型）にセットし、ストランドケーブル３
（４）の鉛直面内の傾斜角θをθ＝０（水平状態）と
し、風向角βをβ＝０（直交状態）とする。
プとＢタイプのものを、図３に示すように、空力弾性試
験用風洞（可視型）にセットし、ストランドケーブル３
（４）の鉛直面内の傾斜角θをθ＝０（水平状態）と
し、風向角βをβ＝０（直交状態）とする。
【００１２】そして、図４に示すように、Ａタイプのス
トランドケーブル３で代表させると、風に対する仰角α
を０゜〜３０゜まで（なお、４０゜と５０゜は、対称性
によって２０゜と１０゜との場合と同じ）により１０゜
刻みで変化させ、ストランドケーブル２のスパイラルの
巻き角θを、θ=３０°,４５°,６０°として、たわみ
１自由度応答試験を行うものである。Ｂタイプのストラ
ンドケーブル４も同様である。また、各ストランドケー
ブル３，４の模型緒元を表１に示す。
トランドケーブル３で代表させると、風に対する仰角α
を０゜〜３０゜まで（なお、４０゜と５０゜は、対称性
によって２０゜と１０゜との場合と同じ）により１０゜
刻みで変化させ、ストランドケーブル２のスパイラルの
巻き角θを、θ=３０°,４５°,６０°として、たわみ
１自由度応答試験を行うものである。Ｂタイプのストラ
ンドケーブル４も同様である。また、各ストランドケー
ブル３，４の模型緒元を表１に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】試験結果を振幅の特性と空力減衰率の特性
として図にして示すが、図において、振幅特性の応答図
における縦軸のＮｏｎｄｉｍ．Ｄｏｕｂｌｅ Ａｍｐ．
（２Ａ／Ｄ）は、無次元倍振幅であり、図５に示すよう
に、Ｄがストランドケーブルの直径を示し、Ａが応答片
振幅を示すものである。
として図にして示すが、図において、振幅特性の応答図
における縦軸のＮｏｎｄｉｍ．Ｄｏｕｂｌｅ Ａｍｐ．
（２Ａ／Ｄ）は、無次元倍振幅であり、図５に示すよう
に、Ｄがストランドケーブルの直径を示し、Ａが応答片
振幅を示すものである。
【００１５】また、横軸のＲｅｄｕｃｅｄ Ｖｅｌｏｃ
ｉｔｙ（Ｖｒ＝Ｖ／ｆｄ）は、換算風速であり、Ｖ：風
速，ｆ：固有振動数，ｄ：ケーブル径を各々示す。更
に、空力減衰率の図において、縦軸のδa は空力減衰率
（Ａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃ Ｄａｍｐｉｎｇ）を示す。
ｉｔｙ（Ｖｒ＝Ｖ／ｆｄ）は、換算風速であり、Ｖ：風
速，ｆ：固有振動数，ｄ：ケーブル径を各々示す。更
に、空力減衰率の図において、縦軸のδa は空力減衰率
（Ａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃ Ｄａｍｐｉｎｇ）を示す。
【００１６】この結果により、スパイラルの有無による
空力特性が顕著に表れている応答図（仰角α＝１０°、
スパイラルの巻き角θ=３０°,４５°,６０°）とし
て、図６乃至図７に、縦軸を無次元倍振幅とし、横軸を
換算風速にとって示す。また、このときのＡタイプのス
トランドケーブル３の空力減衰率を図８に示す。
空力特性が顕著に表れている応答図（仰角α＝１０°、
スパイラルの巻き角θ=３０°,４５°,６０°）とし
て、図６乃至図７に、縦軸を無次元倍振幅とし、横軸を
換算風速にとって示す。また、このときのＡタイプのス
トランドケーブル３の空力減衰率を図８に示す。
【００１７】これらから、例えば、Ａタイプのストラン
ドケーブル３においては、仰角α＝０°で、スパイラル
の巻き角θが、θ＝３０°では、渦励振の無次元倍振幅
は、２Ａ／Ｄ=０．４６であり、また、θ=４５°,６０
°では各々２Ａ／Ｄ=０．４１,２Ａ／Ｄ=０．３０程度
であり、スパイラルの巻き角θが大きくなるに従って、
渦励振が抑制される。
ドケーブル３においては、仰角α＝０°で、スパイラル
の巻き角θが、θ＝３０°では、渦励振の無次元倍振幅
は、２Ａ／Ｄ=０．４６であり、また、θ=４５°,６０
°では各々２Ａ／Ｄ=０．４１,２Ａ／Ｄ=０．３０程度
であり、スパイラルの巻き角θが大きくなるに従って、
渦励振が抑制される。
【００１８】渦励振時の空力減衰率についても、θ=６
０°でδa =−０．００２と発散力が最も小さくなり、
渦励振は抑制されている。
０°でδa =−０．００２と発散力が最も小さくなり、
渦励振は抑制されている。
【００１９】また、他の仰角においても、渦励振は発生
したがギャロッピングは発生しておらず良好な空力特性
を持つものである。
したがギャロッピングは発生しておらず良好な空力特性
を持つものである。
【００２０】このように、スパイラル無しの場合におい
て換算風速Ｖｒ＝１５〜４０で発生する大振幅を伴った
振動が、スパイラル有りとすることでその振動が大幅に
抑制され、渦励振の振幅が抑制されていることが判る。
て換算風速Ｖｒ＝１５〜４０で発生する大振幅を伴った
振動が、スパイラル有りとすることでその振動が大幅に
抑制され、渦励振の振幅が抑制されていることが判る。
【００２１】また、空力減衰率δa は、図８に示すよう
に、スパイラル無しの場合に比較して、スパイラル有り
の場合は同等かもしくは半分以下に抑えられている。よ
って、渦励振の抑制に効果がある。
に、スパイラル無しの場合に比較して、スパイラル有り
の場合は同等かもしくは半分以下に抑えられている。よ
って、渦励振の抑制に効果がある。
【００２２】一方、Ｂタイプのストランドケーブル４に
おいては、図７に示すように、巻き角θ=３０°で、無
次元倍振幅２Ａ／Ｄ=０．５６であり、他の巻き角θ=４
５°,６０°では各々２Ａ／Ｄ=０．５０,２Ａ／Ｄ＝
０．４５程度であり、スパイラルの巻き角θが大きくな
るに従って渦励振が抑制されている。
おいては、図７に示すように、巻き角θ=３０°で、無
次元倍振幅２Ａ／Ｄ=０．５６であり、他の巻き角θ=４
５°,６０°では各々２Ａ／Ｄ=０．５０,２Ａ／Ｄ＝
０．４５程度であり、スパイラルの巻き角θが大きくな
るに従って渦励振が抑制されている。
【００２３】更に、渦励振時の空力減衰率については、
どの巻き角θにおいてもδa=−０．００５程度となっ
た。他の仰角においても渦励振は発生するもののギャロ
ッピングは発生しておらず良好な空力特性を持つもので
ある。
どの巻き角θにおいてもδa=−０．００５程度となっ
た。他の仰角においても渦励振は発生するもののギャロ
ッピングは発生しておらず良好な空力特性を持つもので
ある。
【００２４】こうして、Ｂタイプのストランドケーブル
４の場合も、スパイラル無しの場合において換算風速Ｖ
ｒ=１５〜３５で発生する振動が、スパイラル有りとす
ることで、ほぼ抑制されている。また、渦励振について
も、スパイラル有りの場合には抑制されているものであ
る。
４の場合も、スパイラル無しの場合において換算風速Ｖ
ｒ=１５〜３５で発生する振動が、スパイラル有りとす
ることで、ほぼ抑制されている。また、渦励振について
も、スパイラル有りの場合には抑制されているものであ
る。
【００２５】このように、ストランドケーブル３，４の
断面形状を、図１（イ）、（ロ）に示すように、ストラ
ンド１を束ねてストランドケーブル２ａ，２ｂを形成す
るとともに、図２に示すように、該ストランドケーブル
の外周にストランド１を螺旋状に巻き付けることで、渦
励振や大振幅を伴った振動の抑制に効果を発揮するもの
となる。
断面形状を、図１（イ）、（ロ）に示すように、ストラ
ンド１を束ねてストランドケーブル２ａ，２ｂを形成す
るとともに、図２に示すように、該ストランドケーブル
の外周にストランド１を螺旋状に巻き付けることで、渦
励振や大振幅を伴った振動の抑制に効果を発揮するもの
となる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るケー
ブルの耐風制振方法とその構造は、ストランドを複数本
束ねてその断面形状が六角形となるケーブルに、当該六
角形断面における対角線上にはストランドを配置しない
で、かつ、各辺部分に複数本のストランドを線対称に配
置して追加し、更に、当該ケーブルの外周にストランド
を螺旋状に巻き付けて耐風制振させるものなので、スト
ランドケーブルの断面形状による制振効果とともに、螺
旋状に巻き付けたストランドにより一層の制振効果を発
揮するものである。
ブルの耐風制振方法とその構造は、ストランドを複数本
束ねてその断面形状が六角形となるケーブルに、当該六
角形断面における対角線上にはストランドを配置しない
で、かつ、各辺部分に複数本のストランドを線対称に配
置して追加し、更に、当該ケーブルの外周にストランド
を螺旋状に巻き付けて耐風制振させるものなので、スト
ランドケーブルの断面形状による制振効果とともに、螺
旋状に巻き付けたストランドにより一層の制振効果を発
揮するものである。
【図１】本発明に係るストランドケーブルの断面図
（イ）、（ロ）である。
（イ）、（ロ）である。
【図２】同本発明に係るストランドケーブルの一部外観
図である。
図である。
【図３】風洞試験装置の概略図である。
【図４】Ａタイプのストランドケーブルにおける仰角α
の各角度の試験状態を示す説明図（イ）〜（ニ）であ
る。
の各角度の試験状態を示す説明図（イ）〜（ニ）であ
る。
【図５】無次元倍振幅の説明図である。
【図６】Ａタイプのストランドケーブルの振動の特性を
示す応答図である。
示す応答図である。
【図７】Ｂタイプのストランドケーブルの振動の特性を
示す応答図である。
示す応答図である。
【図８】Ａタイプのストランドケーブルの振動の、渦励
振発生時の空力減衰率を示す図である。
振発生時の空力減衰率を示す図である。
１ ストランド、２ 正六角形に束ねたストランドケー
ブル、２ａ Ａタイプのストランドケーブル、２ｂ Ｂ
タイプのストランドケーブル、３,４ Ａ又はＢタイプ
のストランドケーブルの外周に、ストランドを螺旋状に
巻き付けたストランドケーブル。
ブル、２ａ Ａタイプのストランドケーブル、２ｂ Ｂ
タイプのストランドケーブル、３,４ Ａ又はＢタイプ
のストランドケーブルの外周に、ストランドを螺旋状に
巻き付けたストランドケーブル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 及川 孝一 東京都新宿区西新宿６丁目３番１号 株式 会社エスイー内
Claims (2)
- 【請求項１】ストランドを複数本束ねてその断面形状が
六角形となるケーブルに、当該六角形断面における対角
線上にはストランドを配置しないで、かつ、各辺部分に
複数本のストランドを線対称に配置して追加し、更に、
当該ケーブルの外周にストランドを螺旋状に巻き付けて
耐風制振させること、 を特徴とするケーブルの耐風制振方法。 - 【請求項２】ストランドを複数本束ねてその断面形状が
六角形となるケーブルに、当該六角形断面における対角
線上にはストランドを配置しないで、かつ、各辺部分に
複数本のストランドを線対称に配置し、 当該ケーブルの外周にストランドを螺旋状に巻き付けた
こと、 を特徴とするケーブルの耐風制振構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16057498A JPH11350421A (ja) | 1998-06-09 | 1998-06-09 | ケーブルの耐風制振方法とその構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16057498A JPH11350421A (ja) | 1998-06-09 | 1998-06-09 | ケーブルの耐風制振方法とその構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11350421A true JPH11350421A (ja) | 1999-12-21 |
Family
ID=15717918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16057498A Pending JPH11350421A (ja) | 1998-06-09 | 1998-06-09 | ケーブルの耐風制振方法とその構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11350421A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017190621A (ja) * | 2016-04-14 | 2017-10-19 | 神鋼鋼線工業株式会社 | ケーブル制振用被覆材、ケーブル制振用棒材及びケーブルの制振性能付与方法 |
-
1998
- 1998-06-09 JP JP16057498A patent/JPH11350421A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017190621A (ja) * | 2016-04-14 | 2017-10-19 | 神鋼鋼線工業株式会社 | ケーブル制振用被覆材、ケーブル制振用棒材及びケーブルの制振性能付与方法 |
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