川田工業-橋梁事業-耐風技術




タコマ・ナロウズ橋（中央径間853ｍ）は20ｍ/sに満たない風で落橋した。（1940年　アメリカ）

構造物を大型化・軽量化してゆくことへの挑戦、その歴史は風との戦いでもあります。かつては、季節風程度の風によって構造物が振動現象を起こすことなど信じられていない時代もありました。しかし、風のため被害を受けた橋を教訓にして、橋の揺れを少なくする技術はめざましい発展を遂げました。現在では長大橋をはじめ中小規模の橋に対しても、様々な対策法が実用化されています。

耐風検討では、次の現象に対する安全性を確認します。

■渦励振(うずれいしん)
渦励振は、構造物の周辺や背後の渦に起因して起こる振動です。
風と構造物が起こす一種の共振現象ですので、橋桁やそれを構成する部材の揺れやすい振動数で渦が起これば、低い風速でも振動します。実橋での発生が予想される場合には、許容振幅以下となるような対策を施します。

振幅が大きくなると疲労や破壊の危険性がでてくる

■発散振動(はっさんしんどう)
比較的高風速で発生し、ある風速を超えると振幅が急激に大きくなる特性を持っています。架設地点の風環境から照査風速を設定し、この風速以下で発散振動が発生しないような対策を施します。

机上の検討

各種示方書、便覧、耐風設計基準などの算定式を使用して、耐風安定性を検討します。
特に次のような形式の場合には、詳細な検討が必要となります。

●吊橋・斜張橋
●長径間の箱桁橋
●山間部やダムなどに架かる小規模吊橋・吊床版橋など

対策例

風洞実験

断面を流線型に近づけることにより流れをスムーズにする

フェアリング効果で流れがスムーズになる


小規模吊橋もフェアリングで耐風安定が向上する〈浮島橋〉		長径間箱桁の耐風対策として下部スカートを設置〈首都高1241工区〉		架設工事中の主塔の振動を抑えるため、塔頂部にTLD（同調液体ダンパー）を設置。また、ケーブルの振動を抑えるために粘性せん断型ダンパーが活躍している〈幸魂橋〉

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