(57)【要約】【課題】並列橋の中心間距離を大きく設定した状態において橋梁のたわみ振動及びねじれ振動を効果的に抑制できるようにする。【解決手段】橋梁１，５が並列して架設される並列橋であって、並列する橋梁１，５の床版３における幅方向で互いに対向しない側の外側幅端縁にフェアリング８を設置し、並列する橋梁１，５の幅方向中心の相互間隔である中心間距離をＷ、床版３の幅をＢとしたとき、橋梁１，５の中心間距離ＷをＷ＝１．５Ｂ〜２．０Ｂとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋梁が並列して架設される並列橋であって、並列する橋梁の上部構造における幅方向で互いに対向しない側の外側幅端縁にフェアリングを設置し、並列する橋梁の幅方向中心の相互間隔である中心間距離をＷ、上部構造の幅をＢとしたとき、橋梁の中心間距離Ｗを
Ｗ＝１．５Ｂ〜２．０Ｂ
としたことを特徴とする並列橋。
【請求項２】
並列する橋梁は鋼２主桁橋またはボックス桁橋である請求項１に記載の並列橋。
【請求項３】
フェアリングは三角フェアリングである請求項１又は２に記載の並列橋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は並行して架設される並列橋に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、橋梁の建設にあたり、鋼２主桁橋（２主鈑桁橋）が合理化橋の１つとして広く採用されており、又近年では橋梁の支間長が増大する傾向にあり、このために橋梁における耐風性に関する研究が行われている。
【０００３】
一方、並列橋に関する研究事例は少ないが、今後このような並列橋においても支間長が増大されることによって空力的な制振対策の適用を含めた耐風性の検討が必要となることが予想される。即ち、並列橋においては、風向きの上流側となる上流側の橋梁からの剥離流によって、上流側の橋梁の下流側に並列に架設される下流側の橋梁に風と直角方向に振動する鉛直たわみ振動等が発生することが知られている。
【０００４】
このような並列橋特有の振動に対する対策としては、並列した高架橋の相互間をゴムダンパーで連結することにより振動低減を図るようにした並列橋の振動低減方法が特許文献１に示されており、又、並列した橋梁の上部構造における幅方向中心の相互間隔である中心間距離をＷ、前記上部構造の幅をＢ、橋梁の高さをＤとしたとき、Ｗ／Ｂを１以上１．５以下とし、かつ、Ｂ／Ｄを２以上とすることによって、上流側の橋梁からの剥離流によるウェイクの中に下流側の橋梁が入ることとなって、下流側の橋梁に生じる風速限定的なたわみ振動の振幅が小さくなるようにした並列橋及びその設計方法が特許文献２に示されている。
【特許文献１】特開２０００−１６０５１０号公報
【特許文献２】特開２００８−１８４８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記特許文献１では、並列される橋梁同士を連結するためのゴムダンパーは大型になるという問題があり、特に橋梁が大きな中心間距離を有して架設される場合にはゴムダンパーは非常に大型となってしまい実際上適用が困難になるという問題がある。
【０００６】
又、特許文献２では、上部構造の幅Ｂが橋梁の高さＤの２倍以上である並列橋において、Ｗ／Ｂを１以上１．５以下とすることでたわみ振動を抑制するようにしている。ここで、橋梁同士が非常に近い間隔で架設された並列橋の場合には耐風性が問題にならないことが従来から知られている。従って、上記特許文献２は、Ｗ／Ｂが１（橋梁の間隔が０の場合）を含んだ状態からＷ／Ｂが１．５（橋梁の間隔が上部構造の幅Ｂの１／２の場合）までの、従来より耐風性が問題にならないことが知られている範囲を含んだ狭い範囲に限定されており、従って、特許文献２では中心間距離Ｗが１．５Ｂより大きい間隔の並列橋は建設できないという問題を有していた。
【０００７】
又、並列橋においても今後支間長が増大することが考えられる。支間長が増大するとたわみ振動以外にねじれ振動も問題となる場合があるが、特許文献２ではたわみ振動を抑制しようとするものであって、ねじれ振動を抑制することについては全く考慮されていないため、ねじれ振動を生じるような並列橋には適用できないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、並列橋の中心間距離を大きく設定してもたわみ振動とねじれ振動を効果的に抑制できるようにした並列橋を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、橋梁が並列して架設される並列橋であって、並列する橋梁の上部構造における幅方向で互いに対向しない側の外側幅端縁にフェアリングを設置し、並列する橋梁の幅方向中心の相互間隔である中心間距離をＷ、上部構造の幅をＢとしたとき、橋梁の中心間距離Ｗを
Ｗ＝１．５Ｂ〜２．０Ｂ
としたことを特徴とする並列橋、に係るものである。
【００１０】
上記並列橋において、並列する橋梁は鋼２主桁橋またはボックス桁橋であってもよい。
【００１１】
又、上記並列橋において、フェアリングは三角フェアリングであってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の並列橋によれば、並列する橋梁の上部構造における幅方向で互いに対向しない側の外側幅端縁にフェアリングを設置することによって、並列する橋梁の幅方向中心の相互間隔である中心間距離をＷ、上部構造の幅をＢとしたとき、橋梁の中心間距離ＷをＷ＝１．５Ｂ〜２．０Ｂのように大きく設定しても、並列橋によるたわみ振動とねじれ振動を効果的に抑制できるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１４】
図４は本発明を適用する従来の並列橋の形状と寸法の一例を示したもので、橋梁１は水平方向に所要の間隔を有する２つの鉛直な主桁２の上部に床版３（上部構造）が設置された鋼２主桁橋を示しており、且つ、床版３の幅方向両端部には鉛直上方に立ち上がった高欄４が備えられている。前記橋梁１の側方には、上記橋梁１と全く同一の構成を有する橋梁５が同一の高さで架設されて並列橋が構成されている。尚、橋梁１，５としては、前記鋼２主桁橋以外にボックス桁橋であってもよい。
【００１５】
図４の並列橋を構成している橋梁１，５の床版３（上部構造）の幅Ｂは９，０００ｍｍ、橋梁１，５の高さＤは４，３７３ｍｍ、橋梁１，５の幅方向中心の相互間隔である中心間距離Ｗは１３，５００ｍｍであり、この場合はＷが１．５Ｂであって、並列した橋梁１，５の上部構造３の相互間には４，５００ｍｍの間隔が形成されている。又、図４における各橋梁１，５の支間長は８０メートルとした場合を示している。
【００１６】
発明者らは図４の並列橋の耐風性を試験するために、図４に示した実物大の並列橋の寸法を５０分の１の大きさに縮尺した並列橋モデルを製作した。尚、実際の並列橋と５０分の１に縮尺した並列橋モデルとは同一の形状を有しているため、以下では図４は並列橋モデル６をも示しているものとして説明する。
【００１７】
一方、発明者らは、前記従来の並列橋モデル６における高欄４の側面にフェアリングを備えた図１に示す本発明による制振モデル７を製作した。この制振モデル７は、並列する橋梁１，５の床版３（上部構造）における幅方向で互いに対向しない側の高欄４の外側幅端縁、即ち、橋梁１，５を１つの橋と看做したときにその両外側幅端縁に、フェアリング８を設置している。このフェアリング８は、高欄４と同じ高さを有する鉛直部９ａと、該鉛直部９aと同じ幅で床版３（上部構造）の底面から幅方向外側に延設した水平延設部９ｂと、該水平延設部９ｂの先端と前記鉛直部９ａの上端とを結ぶ傾斜部９ｃとを備えた二等辺三角の三角フェアリング９とした場合を示している。上記フェアリングは二等辺三角形以外の三角フェアリングであってもよい。
【００１８】
図４に示した従来の並列橋モデル６と図１に示した本発明による制振モデル７とを用いて、比較的低速の風に対して発現する限定振動に対しては特に注意を払うことなく、比較的高速の風によって発現し、しかも橋梁を崩壊させるような大きな振動を生じさせる発散振動について、たわみ・ねじれの２自由度に対してバネ支持したバネ支持風洞実験を実施し、水平風に対する振動応答性を調査した。
【００１９】
図４に示した従来の並列橋モデル６、及び図１に示した本発明による制振モデル７において、橋梁１，５における床版３（上部構造）の幅Ｂに対し、橋梁１，５の幅方向中心の相互間隔である中心間距離Ｗを１．５Ｂ、２．０Ｂ、２．５Ｂ、３．０Ｂ、５．０Ｂ、１０Ｂと変化させて設置した場合において、水平風によって発散振動が発現する風速を測定する試験を実施した。そして、図４に示した従来の並列橋モデル６における鉛直たわみ振動に対する結果を図５に、ねじれ振動に対する結果を図６に、夫々丸印（○）で示した。
【００２０】
又、図１に示した本発明による制振モデル７における鉛直たわみ振動に対する結果を図２に、ねじれ振動に対する結果を図３に、夫々三角印（△）で示した。尚、図２、図３には、従来の並列橋モデル６の場合と比較できるように、図５、図６のデータを併記した。
【００２１】
図２、図３、図５、図６において横軸は上部構造３の幅Ｂを基準とした中心間距離Ｗを示し、又、図２、図５の縦軸は鉛直たわみ振動が発現する風速を無次元化した値を示し、又、図３、図６の縦軸はねじれ振動が発現する風速を無次元化した値を示している。
【００２２】
図４の並列橋モデル６による風洞実験においては、図５に鉛直たわみ振動の結果を白丸で示しているように、中心間距離Ｗが１．５Ｂ〜２．５Ｂにおいては、中心間距離Ｗが狭いほど発散振動の発現風速は高風速側へ移行し、中心間距離Ｗが１．５及び２．０の計測点では黒丸で示した単独橋の場合よりも僅かに高速側へ移行している。又、図６にねじれ振動の結果を白丸で示しているように、中心間距離Ｗが狭いほど発散振動の発現風速は高風速側へ移行しており、いずれの計測点においても黒丸で示した単独橋の場合よりも僅かに高速側となっている。
【００２３】
しかし、図４に示した並列橋モデル６においては、図５に示した白丸の風速で鉛直たわみ振動が発現し、又、図６に示した白丸の風速ではねじれ振動が発現することになるため、比較的低い風速において振動が発生するという問題がある。
【００２４】
これに対し、図１に示すようにフェアリング８を備えた制振モデル７による風洞実験においては、鉛直たわみ振動の結果を図２に白三角で示しているように、前記白丸で示した振動発現の風速の全てが矢印で示すように、実験で確認された最も高い風速よりも更に高い側に移行しており、これによって鉛直たわみ振動が発生され難くなるという効果が確認された。
【００２５】
又、ねじれ振動の結果を図３に白三角で示しているように、中心間距離Ｗが１．５Ｂと２．０Ｂの計測点では前記白丸で示した振動発現の風速が矢印で示すように実験で確認された最高値６の値よりも更に高い側に移行しており、中心間距離Ｗが１．５Ｂ〜２．０Ｂの範囲ではねじり振動が発生し難くなっている。一方、その他の中心間距離Ｗである２．５Ｂ、３．０Ｂ、５．０Ｂ、１０Ｂにおいては前記白丸と同等の風速においてねじれ振動が発現している。
【００２６】
従って、前記鉛直たわみ振動とねじれ振動のいずれもが風速の高い側に移行して振動が発現し難くなる中心間距離Ｗが１．５Ｂ〜２．０Ｂの範囲を、本発明の並列橋における橋梁１，５の中心間距離として設定した。これにより、橋梁１，５の相互間隔を、床版３（上部構造）の幅Ｂの１／２の距離から床版３（上部構造）の幅Ｂと同じ距離までの広い範囲に広げることが可能になった。
【００２７】
上記したように、並列する橋梁１，５の床版３（上部構造）における幅方向で互いに対向しない側の外側幅端縁にフェアリング８を設置することによって、並列する橋梁１，５の幅方向中心の相互間隔である中心間距離をＷ、床版３（上部構造）の幅をＢとしたとき、橋梁１，５の中心間距離ＷをＷ＝１．５Ｂ〜２．０Ｂのように大きく設定しても、並列橋によるたわみ振動とねじれ振動の両方を効果的に抑制することができた。更に、並列橋を構成する橋梁１，５の架設間隔を従来に比して広げることができるため、並列橋を設計・架設する際の自由度が拡大できる効果がある。
【００２８】
なお、本発明は上記形態にのみ限定されるものではなく、フェアリングの形状は種々変更し得ること、種々の断面形状の橋梁からなる並列橋に適用できること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す制振モデルの正面図である。
【図２】図１に示す本発明による制振モデルにより風洞実験を行った際の鉛直たわみ振動の結果を示すグラフである。
【図３】図１に示す本発明による制振モデルにより風洞実験を行った際のねじれ振動の結果を示すグラフである。
【図４】従来の並列橋の寸法を記載し縮小して示した並列橋モデルの正面図である。
【図５】図４に示す従来の並列橋モデルによる風洞実験を行った際の鉛直たわみ振動の結果を示すグラフである。
【図６】図４に示す従来の並列橋モデルによる風洞実験を行った際のねじれ振動の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３０】
１  橋梁
３  床版（上部構造）
５  橋梁
８  フェアリング
９  三角フェアリング
Ｂ  上部構造の幅
Ｗ  中心間距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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