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。使用Honshu Shikoku Link Bridge Corporation先前进行的二维模型实验的数据，我们统计分析了天然风中时间波动对结构空气动力响应的影响。结果，发现气流湍流对颤动的影响并不像风洞实验中那样明显，并且攻击角的效果极高。另一方面，在分析由于气流湍流引起的不规则振动响应时，发现幅度和风速的波动都不能在高风速下视为正态分布，但是这些不一定是在可以确定的情况下，并且需要进一步考虑。 2。从悬架桥的二维部分模型实验的结果中，当使用条带理论计算空气动力阻尼率时，发现它比从桥模型中获得的结果明显更安全。结果表明，这种差异的原因之一是扭转，水平弯曲和垂直弯曲的位移的耦合。当稀疏处在漫长的范围内时，预计这对风力阻力的影响将不必要地不可避免，这表明常规检查方法是有问题的。 3。使用模拟分析进行了模拟分析，根据准上场稳定性检查标准，当前的风电阻稳定性检查了当前的风力稳定性检查标准。结果，发现当要考虑的攻击角度范围是长时间跨度时，当前的风电阻设计标准太苛刻了。在这方面，我们检查了各种参数对风速波动的影响，并指出对扑动的最重要效果是平均风速和平均攻击角的影响，即使横截面仅在特定的攻击角度处于空气动力学方面，长跨度的悬架桥也可以充分安全。通过这一系列研究，我们提出了一个简单的模型，该模型将导致更合理的检查方法，并通过数值计算验证其有效性。

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)。