吊形式橋梁並びに並列橋を対象にした変動風によるガスト応答の評価

悬索桥和平行桥脉动风阵风响应评估

• 批准号: 63420040
• 负责人: 伊藤 学
• 金额: $ 9.41万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (A)
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 1990
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-63420040/
• 关键词: 空力弾性振動; 吊形式橋梁; 自励振動; ガスト応答; 風洞実験; 数値予測; 全体模型; フラッター; 一様流; 境界層乱流; フラッター解析; ガスト応答解析; 吊橋

(1)吊橋の対風応答特性とその予測箱桁断面を有する超長大吊橋をモデルケ-スに選び、その全橋模型を用い、一様流、境界層乱流中において風洞実験を実施した。一方、部分模型実験において、空力三分力、非定常空気力の測定を行った。(a)一様流中でのフラッタ-発振風速の予測非定常空気力を用い、全橋模型でのフラッタ-発振風速の予測を、いわゆるストリップ理論を援用して行った、断面形状、気流傾斜角の異なる20近いケ-スにおいて、予測精度は高く、誤差は平均して数%、高々10%程度であることが示された。(b)ガスト応答予測準定常理論にもとづくガスト応答予測を行ない、水平、鉛直たわみ、ねじれの応答(二乗平均応答)がかなり予測できることがわかった。ただし、応答のパワ-スペクトルは必らずしも十分な精度で予測できておらず、今後の課題を残している。(2)斜張橋の対風応答特性箱桁断面を有する超長大斜張橋をモデルケ-スに選び、その全橋模型を用いた風洞実験を行った。一様流でのクラッタ-において、ねじれ変形の連成する水平横たわみ卓越型が観察された。自由振動状態においても水平横たわみにねじれが若干連成しており、このことが原因と思われる。そこで水平、ねじれ、鉛直たわみの三自由度系において非定常空気力を考慮した自励振動解析を実施した。その結果、対象とした断面の空力特性では、水平振動の回転半径が桁幅の3〜4倍以下になると、ねじれの連成した水平モ-ドが最低次のフラッタ-モ-ドとなりうることが明らかとなった。

(1) suspension bridge の wind 応 seaborne answer feature と そ の to test box girder section を す る super-long large suspension bridge を モ デ ル ケ - ス に び, そ の を い, a whole bridge model others in flow, boundary layer turbulence に お い て wind tunnel be 験 を be applied し た. One side, some model experiments にお にお て て, three parts of aerodynamic force, unsteady aerodynamic force <s:1> determination を row った. (a) a others flow で の フ ラ ッ タ の 発 resonance wind speed to measure the unsteady force empty 気 を い, whole bridge model で の フ ラ ッ タ - を の 発 vibration wind speed to the test, the い わ ゆ る ス ト リ ッ プ theory を invoking し て line っ た, cross section shape, 気 flow Angle の different な る nearly 20 い ケ - ス に お い て, は く high measuring precision, error は average し て %, high 々 10% The degree である とが とが shows された. (b) ガ ス ト 応 a quasi-steady theory to measure に も と づ く ガ ス ト 応 line answer to measure を な い, horizontal and vertical た わ み, ね じ れ の 応 answer answer (average 応 squares) が か な り be で き る こ と が わ か っ た. た だ し, 応 answer の パ ワ - ス ペ ク ト ル は will ら ず し も very で な precision to measure で き て お ら ず, future の subject を residual し て い る. (2) cable-stayed bridge の wind 応 seaborne answer features box girder section を す る super-long large cable-stayed bridge を モ デ ル ケ - ス に び, そ の を whole bridge model with い た wind tunnel be 験 を line っ た. A others flow で の ク ラ ッ タ - に お い て, ね じ れ - shaped の connect す る horizontal transverse た わ み excellence type が 観 examine さ れ た. The state of free vibration にお て て たわみにねじれが several horizontal たわみにねじれが are connected to form <s:1> てお, <s:1> とが とが とが cause と think われる. そ こ で level, ね じ れ, straight た わ み の three degrees of freedom are に お い て unsteady force empty 気 を consider し た self-excited vibration analytical を be applied し た. そ の results, like と seaborne し た section の aerodynamic characteristics で は, radius of horizontal vibration の back planning が girder の picture 3 ~ 4 times the に な る と, ね じ れ の connect し た level モ - ド が minimum time の フ ラ ッ タ モ - ド と な り う る こ と が Ming ら か と な っ た.