PC斜張橋の風によるケーブル振動とその制振対策
斜張橋のケーブルは本質的にその構造減衰が小さいことから、わずかな風速で、渦励振、レインバイブレーション、ウェイクギャロッピング等の空力振動現象が発現し、条件次第ではかなりの大きさの振幅に達する。斜張橋のケーブルは構造系を成立させるための主要な構造要素であり、ケーブルに生じる空力振動は、利用者に不安感を与える問題も含め、橋としての使用性の低下や、構造の安全性に関わる本質的な問題をも生じさせる可能性が指摘されている。本研究は、これらの観点から、国内最大級のPC斜張橋である中能登農道橋(橋長450m，支間長230m，3径間連続PC斜張橋)の建設にあたって、その斜材ケーブルに対して行った(1)ケーブルの空力振動に関する風応答観測、(2)ケーブルの減衰特性の把握のための振動実験、(3)空力振動対策のための粘性せん断型ダンパーの設置、(4)ダンパーの減衰付加効果に関する検討、の4つの項目について報告するものである。
Suppression of Wind-Induced Cable Vibrations in PC Cable-Stayed Bridge
Stay-cables are essential structural elements of cable-stay bridge in spite of its extremely low damping characteristics. Many actual bridges experience various types of stay-cable vibrations, which are aeolian vibration, rain and wind-induced vibration and wake-induced galloping, with noticeable amplitude. This paper describes the full-scale measurements of wind- induced response of cables in the Naka-Noto Bridge during its construction and several vibration tests of full-scale stay-cables with/without the installed damping device using viscous-shear resiting force. The response and the damping characteristics of cable aeroelastic vibrations are investigated, and the performance of the installed damping device also discussed based on the data obtained from those experiments.
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