JPH01214608A - 橋梁主塔の渦励振に対する制振方法 - Google Patents
橋梁主塔の渦励振に対する制振方法Info
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- JPH01214608A JPH01214608A JP3856388A JP3856388A JPH01214608A JP H01214608 A JPH01214608 A JP H01214608A JP 3856388 A JP3856388 A JP 3856388A JP 3856388 A JP3856388 A JP 3856388A JP H01214608 A JPH01214608 A JP H01214608A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は橋梁主塔の渦励振に対する制振方法に関するも
のである。
のである。
（従来の技術）
吊橋・斜張橋の主塔では、第８図（ａ）に示すごとく主
塔Ｔの架設時及び第８図（ｂ）の如く主塔Ｔの架設終了
後ケーブルが張られるまでの独立状態（Ｆｒｅｅ Ｓｔ
ａｎｄｉｎｇ）において、風により渦励振と呼ばれる振
動が発生することは周知である。更に。
塔Ｔの架設時及び第８図（ｂ）の如く主塔Ｔの架設終了
後ケーブルが張られるまでの独立状態（Ｆｒｅｅ Ｓｔ
ａｎｄｉｎｇ）において、風により渦励振と呼ばれる振
動が発生することは周知である。更に。
塔高の高い超長大橋又は剛性の低い主塔では第８図（ｃ
）の如く、主塔Ｔに対しケーブルａ、桁ｂ、ハンガーＣ
の架設が完了して橋梁が完成した後も、この渦励振が設
計風速以下で発生する可能性がある。この振動は架設時
には作業ができなくなったり、疲労による破損等の害が
考えられ、完成系では供用できないか、あるいは疲労で
破損する等が考えられ、この振動を制振することは極め
て重要である。
）の如く、主塔Ｔに対しケーブルａ、桁ｂ、ハンガーＣ
の架設が完了して橋梁が完成した後も、この渦励振が設
計風速以下で発生する可能性がある。この振動は架設時
には作業ができなくなったり、疲労による破損等の害が
考えられ、完成系では供用できないか、あるいは疲労で
破損する等が考えられ、この振動を制振することは極め
て重要である。
従来の主塔の制振対策としては、構造動力学的なワイヤ
ロープを用いたスライディングブロック方式、或いは同
じくワイヤロープを用いた兎錘・ダンパ方式による制振
方法がしられている。又主塔の周囲に上述した動力学的
制振方法の設置が困難な場合には、空気力学的制振装置
としてネット又はシート方式、カウリング方式等がしら
れている。
ロープを用いたスライディングブロック方式、或いは同
じくワイヤロープを用いた兎錘・ダンパ方式による制振
方法がしられている。又主塔の周囲に上述した動力学的
制振方法の設置が困難な場合には、空気力学的制振装置
としてネット又はシート方式、カウリング方式等がしら
れている。
（発明が解決しようとする課題）
従来技術にしられるように、特に橋梁完成系に付加的な
装置を設置することは、スペース的に不利であり、かつ
長い年月に亘る供用に耐えねばならない橋梁においては
、メンテナンス上非常に不利なものとなる。そこで、本
発明においては架設系、独立状態時そして完成系におい
ても適用でき、従来技術のごとく付加的な装置を設置し
ないで。
装置を設置することは、スペース的に不利であり、かつ
長い年月に亘る供用に耐えねばならない橋梁においては
、メンテナンス上非常に不利なものとなる。そこで、本
発明においては架設系、独立状態時そして完成系におい
ても適用でき、従来技術のごとく付加的な装置を設置し
ないで。
制振を可能とする方法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）
四隅部を隅切りして横断面十字形をした塔柱の振動モー
ド形状で腹となる部分近傍において、全高の約１５〜３
５％の部分の隅切り量を約６０％以上減少して太くした
。
ド形状で腹となる部分近傍において、全高の約１５〜３
５％の部分の隅切り量を約６０％以上減少して太くした
。
又断面十字形をした塔柱の塔基部から約７０％の高さま
でを隅切り量を約６０％以上減少させ。
でを隅切り量を約６０％以上減少させ。
耐風安定性を向上させた。
さらに塔頂部を中央部より太らせて架設系・独立状態の
渦励振に対する制振を可能とした。
渦励振に対する制振を可能とした。
（実施例）
橋梁の主塔Ｔは架設系・独立状態だけでなく、第９図に
示す様に橋梁完成系においても主塔Ｔが大きく振動する
振動モードが存在する。即ち第９図（ａ）の如く主塔曲
げ逆対称振動や、又第９図（ｂ）の如く主塔曲げ対称振
動が発生する。そこで、完成系主塔の渦励振について塔
頂部を拘束した場合の風速と振巾について風洞実験した
結果、第１０図の如き応答が現れた。すなわち主塔の略
中央部で振巾を計測してみると、風洞速度が２〜４ｍ／
ｓの間、特に３ｍ／ｓのとき最大の曲げが発生し、同じ
（５ｍ／ｓで最大の捩れが発生することがわかった。
示す様に橋梁完成系においても主塔Ｔが大きく振動する
振動モードが存在する。即ち第９図（ａ）の如く主塔曲
げ逆対称振動や、又第９図（ｂ）の如く主塔曲げ対称振
動が発生する。そこで、完成系主塔の渦励振について塔
頂部を拘束した場合の風速と振巾について風洞実験した
結果、第１０図の如き応答が現れた。すなわち主塔の略
中央部で振巾を計測してみると、風洞速度が２〜４ｍ／
ｓの間、特に３ｍ／ｓのとき最大の曲げが発生し、同じ
（５ｍ／ｓで最大の捩れが発生することがわかった。
そこでこの振動を止める（抑制）することを目ざして第
１図に示す塔柱断面の組み合せと応答の関係を風洞実験
で調査した。即ち断面Ａを基本断面とし、その四隅にＢ
−Ｈの部材を取付けそれぞれ塔柱の隅部の断面形状をＢ
−Ｅとする。即ち主塔Ｔの断面を段々と太らせる。主塔
Ｔの高さ方向全段に渡りＡ−Ｅのいずれかとした場合、
第２図に矢印ａで示す如く断面Ａがその中では最も耐風
性が良好という結果が出た。
１図に示す塔柱断面の組み合せと応答の関係を風洞実験
で調査した。即ち断面Ａを基本断面とし、その四隅にＢ
−Ｈの部材を取付けそれぞれ塔柱の隅部の断面形状をＢ
−Ｅとする。即ち主塔Ｔの断面を段々と太らせる。主塔
Ｔの高さ方向全段に渡りＡ−Ｅのいずれかとした場合、
第２図に矢印ａで示す如く断面Ａがその中では最も耐風
性が良好という結果が出た。
更に塔高方向に断面形状を部分的に変化させた場合、第
２図（ｃ）に示す通り基本断面をＡとし、上から数えて
ブロックＮα５，６．７だけを断面りに変化（隅切り量
をＡの面積の約１／４にする）させたＤＴ３ （第２図
ａの矢印ｂ）の場合、応答値は曲げ振動で約１７２、捩
れ振動で約１７３に抑制された（第２図す参照）。
２図（ｃ）に示す通り基本断面をＡとし、上から数えて
ブロックＮα５，６．７だけを断面りに変化（隅切り量
をＡの面積の約１／４にする）させたＤＴ３ （第２図
ａの矢印ｂ）の場合、応答値は曲げ振動で約１７２、捩
れ振動で約１７３に抑制された（第２図す参照）。
従って第３図に示す様に振動モード形状で腹（変位が最
大の点）となる近付で全高の１５〜３５％の部分を十字
型断面の隅切り量を６０％程度以上減少させる（換言す
れば４０％分だけ削りとり。
大の点）となる近付で全高の１５〜３５％の部分を十字
型断面の隅切り量を６０％程度以上減少させる（換言す
れば４０％分だけ削りとり。
塔柱としてはその部分だけ太らせることになる）ことに
より完成系主塔における渦励振が抑制されることを発見
した。
より完成系主塔における渦励振が抑制されることを発見
した。
以上は完成系についてのべたが、本発明は架設系・独立
状態の主塔にも応用することができる。
状態の主塔にも応用することができる。
因みに第５図に独立状態の応答結果を示し、塔頂部から
約４０〜５０％だけ図中左上の斜線を施した部分を取付
けた時、応答は最小となった。
約４０〜５０％だけ図中左上の斜線を施した部分を取付
けた時、応答は最小となった。
（効果）
主塔Ｔは鉛直方向に高い構造物である（第４図）。
この主塔Ｔの塔頂部と、塔中央高さ部付近の流れのパタ
ーンをその断面形状を変えることにより。
ーンをその断面形状を変えることにより。
特に塔頂部と塔中央部で後流交番渦の放出振動数、ある
いは位相を変化させることにより、放出渦の励振力の干
渉効果で主塔Ｔに作用する力を弱め、応答値が抑制され
る。すなわち、塔高方向に部分的に断面をふとらせる（
あるいはやせさせる）ことで塔高方向への後流渦の放出
のパターンをコントロールし、渦励振を抑制することに
より、１）完成系の主塔Ｔの渦励振の制振が可能になっ
た。
いは位相を変化させることにより、放出渦の励振力の干
渉効果で主塔Ｔに作用する力を弱め、応答値が抑制され
る。すなわち、塔高方向に部分的に断面をふとらせる（
あるいはやせさせる）ことで塔高方向への後流渦の放出
のパターンをコントロールし、渦励振を抑制することに
より、１）完成系の主塔Ｔの渦励振の制振が可能になっ
た。
２）断面形状を高さ方向に変えるという、特別の装置の
製作ではなく、かつ空力的対策のアタッチメントの取付
けもないので美観上も有利である。
製作ではなく、かつ空力的対策のアタッチメントの取付
けもないので美観上も有利である。
従ってメンテナンスを特に必要とせず、３１置場所も不
要である。
要である。
３）架設系・独立状態の主塔にも応用することができる
。
。
第１図は塔柱断面形状の寸法比較図。
第２図（ａ）は塔柱断面形状と最大応答値の関係を示す
。 第２図（ｂ）は同じく断面と最大応答振巾の関係を示す
グラフ。 第２図（ｃ）は主塔のブロック番号を示し、特に第２図
（、）におけるＤＴ３を示す。 第３図は完成系主塔の振動モード形状を示す。 第４図は主塔後流渦放出概念図を示す。 第５図は塔頂よりの対策ブロック数と最大応答値の関係
を示す。 第６図は完成系における主塔の対策断面形状の一例を示
す。 第７図は独立状態における主塔の対策断面形状の一例を
示す。 第８図は主塔の建設段階の説明図。 第９図（ａ）、 （ｂ）は橋梁完成系における主塔の振
動態様を示す。 第１０図は完成系における主塔の渦励振発現状態を示す
風洞風速−振巾図を示す。 以上 出願人 住友重機械工業株式会社 復代理人 弁理士 大 橋 勇 第１図 （Ａ）（０）（Ｅ） 第５図 ＭＡＸ。 第２図（Ｇ） ヒ 第２図（ｂ） 第２図（Ｃ） ま暑加プグｅ （Ａ＜臘βｌ ＤＴ ３） 第３図 第４ 図 ＃−４郡七“こ 曖甲択動−！都村進 第６図 第７図 爽へｆ、 柁ユ状憇。 第８図 第９図（ａ）
。 第２図（ｂ）は同じく断面と最大応答振巾の関係を示す
グラフ。 第２図（ｃ）は主塔のブロック番号を示し、特に第２図
（、）におけるＤＴ３を示す。 第３図は完成系主塔の振動モード形状を示す。 第４図は主塔後流渦放出概念図を示す。 第５図は塔頂よりの対策ブロック数と最大応答値の関係
を示す。 第６図は完成系における主塔の対策断面形状の一例を示
す。 第７図は独立状態における主塔の対策断面形状の一例を
示す。 第８図は主塔の建設段階の説明図。 第９図（ａ）、 （ｂ）は橋梁完成系における主塔の振
動態様を示す。 第１０図は完成系における主塔の渦励振発現状態を示す
風洞風速−振巾図を示す。 以上 出願人 住友重機械工業株式会社 復代理人 弁理士 大 橋 勇 第１図 （Ａ）（０）（Ｅ） 第５図 ＭＡＸ。 第２図（Ｇ） ヒ 第２図（ｂ） 第２図（Ｃ） ま暑加プグｅ （Ａ＜臘βｌ ＤＴ ３） 第３図 第４ 図 ＃−４郡七“こ 曖甲択動−！都村進 第６図 第７図 爽へｆ、 柁ユ状憇。 第８図 第９図（ａ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）四隅部を隅切りして横断面十字形をした塔柱の振動
モード形状で腹となる部分近傍において、全高の約１５
〜３５％の部分の隅切り量を約６０％以上減少させて太
くしたことを特徴とする橋梁主塔の渦励振に対する制振
方法。 ２）断面十字形をした塔柱の塔基部から約７０％の高さ
までを隅切り量を約６０％以上減少させ、耐風安定性を
向上させたことを特徴とする請求項１記載の橋梁主塔の
渦励振に対する制振方法。 ３）塔頂部を中央部より太らせたことを特徴とする架設
系・独立状態の渦励振に対する制振方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63038563A JP2519287B2 (ja) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | 橋梁主塔の渦励振に対する制振方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63038563A JP2519287B2 (ja) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | 橋梁主塔の渦励振に対する制振方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01214608A true JPH01214608A (ja) | 1989-08-29 |
| JP2519287B2 JP2519287B2 (ja) | 1996-07-31 |
Family
ID=12528770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63038563A Expired - Fee Related JP2519287B2 (ja) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | 橋梁主塔の渦励振に対する制振方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2519287B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0381404A (ja) * | 1989-08-24 | 1991-04-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 塔架設時の空力的制振方法 |
| JP2010090697A (ja) * | 2009-11-30 | 2010-04-22 | Mitsubishi Heavy Industries Bridge & Steel Structures Engineering Co Ltd | 橋梁の主塔およびこれを備えた橋梁 |
| CN103952974A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-07-30 | 西南交通大学 | 一种倒角方形桥塔风致振动抑制构造 |
| CN107338720A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-11-10 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 板式吊杆抗风导流装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102094834B1 (ko) * | 2018-01-23 | 2020-04-28 | 현대건설주식회사 | 복합 구조를 활용한 장대교량 주탑 및 그 시공 방법 |
-
1988
- 1988-02-23 JP JP63038563A patent/JP2519287B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0381404A (ja) * | 1989-08-24 | 1991-04-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 塔架設時の空力的制振方法 |
| JP2010090697A (ja) * | 2009-11-30 | 2010-04-22 | Mitsubishi Heavy Industries Bridge & Steel Structures Engineering Co Ltd | 橋梁の主塔およびこれを備えた橋梁 |
| CN103952974A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-07-30 | 西南交通大学 | 一种倒角方形桥塔风致振动抑制构造 |
| CN107338720A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-11-10 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 板式吊杆抗风导流装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2519287B2 (ja) | 1996-07-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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