橋梁構造の振動減衰理論の確立のための萌芽的研究

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本研究は,橋梁構造の振動減衰を理論的に扱い,推定する方法論を展開することを目的とする.具体的には,橋梁構造で可能な減衰の要因を分離・整理して,個々の要因に対する減衰エネルギーの理論的記述を明確にした上で,実験的にしか評価できない減衰パラメータの評価法を明確にすることを行うものである.今年度は,以下に示すように,昨年度に続いて桁橋の振動減衰に及ぼす支承摩擦の影響について検討を進めると同時に,斜張橋でのケーブル連成振動の減衰効果に関する解析的検討を行った.1.桁橋の減衰特性と支承摩擦の影響に関する理論的検討桁橋の減衰データを充実させ,それを基に考察を加えて,桁橋の振動減衰のモード依存性を橋種別に示した.さらに,等価内部減衰と支承摩擦減衰の二つを減衰要因とした減衰理論(エネルギー理論)を構築した.この理論に基づきモード減衰解析を行い,解析結果と実測データとの比較から,振動減衰のモード依存性等,桁橋の振動減衰特性を定性的に考察し,理論の適用性を検討している.2.斜張橋でのケーブル連成振動の減衰効果に関する解析的検討多々羅大橋を例に,ケーブル連成振動が斜張橋のモード減衰を小さくすることを示した後,部分構造合成法に基づいた斜張橋の減衰解析法を提案した.これは,斜張橋をケーブル部分とそれ以外(桁,タワー)の部分から成る2自由度系でモデル化し,それぞれの部分構造の減衰を適切に仮定することで複素固有値解析に持ち込み,斜張橋のモード減衰を算出するものである.これにより,多々羅大橋の減衰特性を定量的に説明することができた.以上により,橋梁の振動減衰の理論的な扱いの可能性が多少なりとも示せたといえる.