長支間構造物の耐風安定性の照査方法に関する研究

大跨度结构抗风稳定性验证方法研究

• 批准号: 61025010
• 负责人: 伊藤 学
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research in Natural Disasters
• 财政年份: 1986
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1986 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-61025010/
• 关键词: 吊形式橋梁; 自然風; フラッタ; 設計基準; 不規則振動

1.以前に本州四国連絡橋公団が行なった自然風のもとでの二次元模型実験データを用い、自然風の時間的変動が構造物の空力応答に及ぼす影響を統計的に解析した。その結果、気流の乱れのフラッタへの影響は風洞実験におけるほど顕著でなく、同時に迎角の影響はにぶいことが認められた。一方、気流の乱れによる不規則振動応答解析では、振幅,風速双方の変動が高風速域において正規分布とはいえないことが認められたが、これらは必ずしも断定しうる状況にはなく、更に今後の検討が必要である。2.支間千メートル級の吊橋の二次元部分模型実験結果から、ストリップ理論を用い空力減衰率を計算したところ、全橋模型より得られた結果よりかなり安全側であることが認められた。この差異の原因の一つに、捩れ,水平曲げ,鉛直曲げの各変位の連成が考えられることを示した。これが耐風安定性に及ぼす影響は長大支間になると無視しえないことが予想され、慣用の照査方法には問題があることを示唆した。3.自然風、とくに風の鉛直面内傾斜角の時間的・空間的変動特性が超長大支間吊橋のフラッタ振動振幅に及ぼす効果について、準定常性を仮定したシミュレーション解析を行ない、現行の耐風安定性照査規範の検討を行なった。その結果、現行の耐風設計基準は考慮すべき迎角の範囲が長支間の場合にはきびしすぎることが認められた。このさい、風速変動に関する種々のパラメータの影響について考察し、フラッタに対して最も重要な意味をもつのは平均風速・平均迎角の効果であること、特定の迎角においてのみ、空力的に不安定な断面をもつ場合にも、長大支間吊橋では十分安全な場合がありうることを指摘した。この一連の研究を通じて、より合理的な照査方法につながる簡単なモデルを提案し、数値計算によりその妥当性を検証した。

1. In the past, the two-dimensional model of the natural wind that was used by the Honshu Shikoku Bridge Company was used to analyze the temporal changes of the natural wind on the aerodynamic response of structures and the statistical impact of the wind. The result is that the wind tunnel is affected by the turbulence and the angle of attack is affected by the turbulence. The irregular vibration of one side and one side of the flow is analyzed, and the amplitude and wind speed are changed. The normal distribution of the high wind speed domain is determined. The future investigation is necessary. 2. The two-dimensional partial model of the suspension bridge between the support and the bridge is calculated by using the air force attenuation rate. The full-bridge model is calculated by using the air force attenuation rate. The reasons for this difference are: one point, one transition, one horizontal curve, one vertical curve, and one vertical curve. The wind stability and influence of the wind on the growth and development of the system are discussed in detail. 3. The analysis of natural wind, wind inclination angle in vertical plane, time and space dynamic characteristics, vibration amplitude and effect of suspension bridge with long and large branches, quasi-steady stability, and the investigation of current wind stability standards were carried out. As a result, the current design criteria for wind resistance consider the range of attack angles and the length of the support. The most important meaning of this is the effect of average wind speed and average angle of attack. The effect of air force is unstable in cross-section. The effect of long suspension bridge is very safe. This research is based on a series of methods, such as simple, simple, and accurate calculations.

项目成果

森川謙一,伊藤学 他: 構造工学論文集. 33A. (1987)

Kenichi Morikawa、Manabu Ito 等：结构工程论文 33A (1987)。