鉄道橋プレートガーダーの衝撃応答と放射音特性に関する研究

鉄道橋プレートガーダーを対象にして,列車通過時に発生するフランジ及びウェブプレートの衝撃振動を定量的に評価する方法を開発し,そこから放射される構造音の発生メカニズム及びその音響学的特性を解明した。得られた具体的な研究成果の概要は次のようである。(1)鋼鉄道橋の主要な構成部材であるI形プレートガーダー及び箱形プレートガーダーの固有振動を有限帯板法を用いて解析し,各基本振動モードと断面変形特性との関係を明らかにした。(2)列車走行によってプレートガーダーに発生する衝撃振動の定量的評価を有限帯板法を駆使したコンピュータ・シミュレーションによって行い,フランジ及びウェーブプレートの衝撃振動の発生メカニズムを解明した。(3)周期的軸圧縮力及び周期的曲げを受けるプレートガーダーの動的不安定現象をフランジ及びウェブプレートの局部変形との関係で把握できた。(4)プレートガーダーの衝撃振動に伴って,フランジとウェブプレートの局部振動から放射される構造音の橋梁周辺空間における音響場を解析した。(5)プレートガーダーモデルの室内衝撃実験により、有限帯板法による衝撃応答解析の有効性や音響場解析手法の妥当性を検証した。また,硬質ウレタンを添加したモデルの衝撃実験により振動及び騒音に対する低減効果を検討した。

鉄道橋プレートガーダーを対象にして,列車通過時に発生するフランジ及びウェブプレートの衝撃振動を定量的に評価する方法を開発し,そこから放射される構造音の発生メカニズム及びその音響学的特性を解明した。得られた具体的な研究成果の概要は次のようである。(1)鋼鉄道橋の主要な構成部材であるI形プレートガーダー及び箱形プレートガーダーの固有振動を有限帯板法を用いて解析し,各基本振動モードと断面変形特性との関係を明らかにした。(2)列車走行によってプレートガーダーに発生する衝撃振動の定量的評価を有限帯板法を駆使したコンピュータ・シミュレーションによって行い,フランジ及びウェーブプレートの衝撃振動の発生メカニズムを解明した。(3)周期的軸圧縮力及び周期的曲げを受けるプレートガーダーの動的不安定現象をフランジ及びウェブプレートの局部変形との関係で把握できた。(4)プレートガーダーの衝撃振動に伴って,フランジとウェブプレートの局部振動から放射される構造音の橋梁周辺空間における音響場を解析した。(5)プレートガーダーモデルの室内衝撃実験により、有限帯板法による衝撃応答解析の有効性や音響場解析手法の妥当性を検証した。また,硬質ウレタンを添加したモデルの衝撃実験により振動及び騒音に対する低減効果を検討した。