Vibrationproof method of stay cable for cable stayed bridge
专利汇可以提供Vibrationproof method of stay cable for cable stayed bridge专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PURPOSE: To consider the vibrationproof countermeasure of a stay cable at low cost while holding the fine view of a cable stayed bridge.
CONSTITUTION: The cables of a rustproof material are inserted into a jacket pipe 7 and the stay cable 5 of a cable stayed bridge is formed, and vibrationproof devices 6 are installed at proper intervals at the places of the stay cable. The vibrationproof device is formed in such a manner that the peripheries of the cables 8 of the rustproof material are covered with vibrationproof members 9 while spacers 10 are interposed into the air gap sections of the jacket pipe and the vibrationproof members. The vibrations of the stay cables of the cable stayed bridge are isolated through methods, in which the vibrationproof devices are mounted while the intervals of installation are made to differ respectively or the vibrationproof devices are set up while the phase of the positions of installation is made to differ among a plurality of the mutual stay cables.
COPYRIGHT: (C)1993,JPO&Japio，下面是Vibrationproof method of stay cable for cable stayed bridge专利的具体信息内容。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は斜張橋に関するものであり、特に、ステーケーブルの防振方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１は此種斜張橋を示したものであり、
橋脚１，１の上部に主塔２，２を立設し、橋脚１，１及び橋台３，３に橋桁４，４…を架設する。 そして、主塔２，２に複数のステーケーブル５，５…の一端部を定着し、之等ステーケーブル５，５…の他端部を橋桁４，４
…に定着して支持してある。
【０００３】近年、景観に優れている上、長大橋桁に適した構造であることから、斜張橋の採用が増加している。 長大な斜張橋は橋桁の長さが増加するとともに、ステーケーブルの長さも増加し、風によるステーケーブルの振動として、渦励振、ウエークギャロッピングをはじめ、降雨の影響によるレインバイブレーション等の振動が発生し、之等の振動に対する防振対策が必要となってきている。
【０００４】従来はステーケーブルの振動を防止するために、ステーケーブルをワイヤーで相互に連結したり、
橋桁面にダンパーを取り付けている。 又、外套管内にＰ
Ｃ鋼材等のケーブルを挿通した後に、外套管とケーブルとの空隙分にグラウトを注入して凝結・硬化させ、一体化したステーケーブルも知られている。 或いは、外套管の表面形状を異形化（粗面化）する方法もあり、上記各方法は何れもある程度の効果を奏するが、コスト高になる上に景観を損うという欠点がある。
【０００５】そこで、低コストで且つ美観を保持しつつ、斜張橋のステーケーブルの防振対策を図るために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、主塔に複数のステーケーブルの一端部を定着し、之等複数のステーケーブルの他端部を橋桁に定着して支持した斜張橋に於いて、外套管内に防錆材のケーブルを挿通して一対のステーケーブルを形成し、前記防錆材のケーブルの所々に適宜間隔でケーブルの周囲を防振部材で被覆するとともに、外套管と防振部材との空隙部にスペーサーを介装して防振装置を構成し、前記複数のステーケーブルに夫々外套管の卓越振動周波数と防錆材のケーブルの卓越振動周波数とが離れるように該防振装置を配置した斜張橋のステーケーブルの防振方法、及び複数のステーケーブル相互間で、防振装置の設置間隔を夫々異に配置した斜張橋のステーケーブルの防振方法、及び複数のステーケーブル相互間で、防振装置の設置位置の位相を異に配置した斜張橋のステーケーブルの防振方法、並びにステーケーブルで、防振装置の設置間隔を不均等に配置した斜張橋のステーケーブルの防振方法を提供するものである。
【０００７】
【作用】本発明は外套管内に防錆材のケーブルを挿通してステーケーブルを形成しているため、従来のＰＣ鋼材のステーケーブルと比較して防錆効果に関して優れている。 又、外套管とケーブルとを組み合せてあるが、外套管とケーブルとの空隙部に防錆のためのグラウトを注入する必要もない。
【０００８】そして、防振部材とスペーサーからなる防振装置をステーケーブルに設け、且つ、夫々の外套管の卓越振動周波数と防錆材のケーブルの卓越振動周波数とが離れるように該防振装置を配置してあるので、ステーケーブルの振動が抑止される。 該防振装置の設置間隔を種々変化させることによって、外套管及びケーブルの夫々の卓越振動周波数が変化し、夫々の卓越振動周波数が最小となるようにステーケーブルを設置できる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図９に従って詳述する。 尚、図１に関しては従来技術ですでに説明してあるので、再度の説明は省略する。 ここで、ステーケーブル５，５…は、後述するように外套管内に防錆材のケーブルを挿通して形成され、ステーケーブル５，
５…の所々に適宜間隔で防振装置を設けてある。
【００１０】図２及び図３は防振装置６の拡大図であり、前述したように金属製或いはＦＲＰ製の外套管７の内部に複数本を一束にした防錆材のケーブル８，８…を挿通して一対のステーケーブル５が形成される。 ケーブル８，８…の材質としては、防錆処理を施した亜鉛めっきＰＣ鋼材やエポキシコーティングＰＣ鋼材を使用するほか、ステンレス鋼材やＦＲＰ材等を使用する。 特に、
ＦＲＰ材は軽量であり且つ緊張力に対する強度も高いため、ケーブル８，８…の材質に適している。 そして、防錆材のケーブル８，８…の周囲をウレタンフォームやゴムやアスファルト等の防振作用のある防振部材９で被覆し、外套管７と防振部材９との空隙部にスペーサー１
０，１０…を介装して防振装置６を形成する。
【００１１】図４及び図５は防振装置６の変形例を示し、外套管７の内部に防錆材のケーブル８，８…を挿通し、内部のケーブル８，８…を緊張後に所定位置へのみ合成樹脂やモルタル等を注入し、凝結・硬化させて防振部材兼用のスペーサー１１としたものである。 前記防振装置６は防振部材９及びスペーサー１０並びに防振部材兼用のスペーサー１１自体の制振作用によって外套管７
の振動を防止するが、図６に示すように、ステーケーブル５の所々に適宜間隔で防振装置６，６…を配置すれば、防振装置を設けていないステーケーブルと比較して高次の振動周波数が卓越するので、極めて揺れにくい構造となる。
【００１２】実験及び計算の結果により、この卓越振動周波数は防振装置６，６…の設置間隔によって決定されるが、防振装置６，６…の設置間隔の変化と、外套管７
及びケーブル８，８…の卓越振動周波数との関係を表１
に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】この表１から、防振装置６，６…の設置間隔が狭くなるほど卓越振動周波数が高くなり、且つ、外套管７の卓越振動周波数とケーブル８，８…の卓越振動周波数とが離れていくことがわかる。 このように、防振装置６，６…の設置間隔を決定すれば、外套管７及びケーブル８，８…の卓越振動周波数を求めることができるが、次にこの卓越振動周波数からステーケーブル５の渦励振についての共振風速が求められる。 外套管７及びケーブル８，８…の条件を上記実験及び計算条件と同一にして、防振装置６，６…の設置間隔の変化と、外套管７
及びケーブル８，８…の共振風速との関係を表２に示す。
【００１５】
【表２】
【００１６】この表２から、共振風速に対する安全性即ち制振効果上は、防振装置６，６…の設置間隔が短いほど良いことがわかる。 従って、表１及び表２の結果から、防振装置の設置間隔を可及的に短くすれば、外套管７及びケーブル８，８…の卓越振動周波数が離れ、共振風速も高くなって安全上極めて好ましいが、工事現場の施工性と経済性とを考慮すれば、２〜３ｍの設置間隔が適当であろう。 この結果、外套管７及びケーブル８，８
…の双方とも揺れにくくなり、ステーケーブル５の防振対策を図ることができる。
【００１７】ここで、斜張橋が多数ステーケーブル５，
５…で構成される場合、上部側のステーケーブルが引き起こす流れが、下部側のステーケーブルに対して不安定な振動を引き起こすウエークギャロッピングという振動現象が生じる。 このウエークギャロッピングを防止するためには、防振装置６，６…の設置間隔を変化させればステーケーブル５，５…の夫々の卓越振動周波数が調整できるので、ウエークギャロッピングが生じないように防振装置６，６…の設置間隔をずらして、ステーケーブル５，５…の卓越振動周波数を調整する。
【００１８】図７に示した実施例では、例えば最上部のステーケーブル５に於ける防振装置６，６…の設置間隔（以下、単に設置間隔という）を３ｍにし、上から二番目のステーケーブル５に於ける設置間隔を２ｍにする。
そして、三番目のステーケーブル５に於ける設置間隔を４ｍにし、四番目のステーケーブル５に於ける設置間隔を１．５ｍとし、最下部のステーケーブルに於ける設置間隔を２．５ｍとする。 このように、複数のステーケーブル５，５…相互間で設置間隔を夫々異にすれば、各ステーケーブルの卓越振動周波数が同一とならず、ウエークギャロッピングが生じにくくなる。
【００１９】図８に示した実施例では、例えば各ステーケーブル５，５…に於ける設置間隔を３ｍとし、夫々のステーケーブル毎に防振装置６，６…の設置位置の位相をずらしてある。 この場合には、各ステーケーブルの卓越振動周波数は同一であるが、複数のステーケーブル５，５…相互間の卓越振動周波数の位相が異なるので、
ウエークギャロッピングが生じにくくなる。
【００２０】図９に示した実施例では、例えば各ステーケーブル５，５…に於ける設置間隔を一定にせず、防振装置６，６…を不均等に設置してある。 このため、各ステーケーブル５，５…の卓越振動周波数が分散されて、
振動が生じにくくなる。 尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、
本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【００２１】
【発明の効果】本発明は上記一実施例に詳述したように、外套管内に防錆材のケーブルを使用するため、機械的強度を維持しつつ高い防錆効果が得られる。 そして、
防振部材とスペーサーからなる防振装置を設け、ステーケーブルに設置間隔を調整して該防振装置を配置したことにより、渦励振、ウエークギャロッピングをはじめとする各種振動を抑制できる。 而も、外套管には異形加工を施さないため、景観を損ねることもなく且つ低コストで斜張橋のステーケーブルの防振対策を図ることができる。
【図１】斜張橋の正面図。
【図２】防振装置の一実施例を示す一部切欠正面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図。
【図４】防振装置の変形例を示す一部切欠正面図。
【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図。
【図６】ステーケーブルに防振装置を配置した状態を示す一部切欠正面図。
【図７】複数のステーケーブル相互間で防振装置の設置間隔を夫々異に配置した状態を示す一部切欠正面図。
【図８】複数のステーケーブル相互間で防振装置の設置位置の位相を異に配置した状態を示す一部切欠正面図。
【図９】各ステーケーブルで防振装置の設置間隔を不均等に配置した状態を示す一部切欠正面図。
１ 橋脚 ２ 主塔 ３ 橋台 ４ 橋桁 ５ ステーケーブル ６ 防振装置 ７ 外套管 ８ ケーブル ９ 防振部材 １０ スペーサー １１ 防振部材兼用のスペーサー
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