(57)【要約】【課題】工期の短縮、工事費の低減化を図りながら、地震時の橋脚の基礎に作用する地震荷重を小さくする橋脚の耐震補強構造を提供する。【解決手段】地中２に埋設されたフーチン３グから柱部４が立設し、柱部の上端に上部工５を載置する梁部６が形成された橋脚において、一端が梁部に連結され、他端がフーチングに連結された制振補強部材８が配置されている。この制振補強部材は、一端側から他端側の少なくとも一部に履歴減衰特性を有する塑性変形部８ａが設けられている。【選択図】図１
2015045212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に埋設されたフーチングから柱部が立設し、前記柱部の上端に上部工を載置する梁部が形成された既設の橋脚の耐震補強構造であって、
一端が前記梁部に連結され、他端が前記フーチングに連結された制振補強部材が配置され、当該制振補強部材は、前記一端側から前記他端側の少なくとも一部に履歴減衰特性を有する塑性変形部が設けられていることを特徴とする既設橋脚の耐震補強構造。
【請求項２】
一端が前記梁部に連結され、他端が前記柱部に連結された制振補強部材が配置され、当該制振補強部材は、前記一端側から前記他端側の少なくとも一部に履歴減衰特性を有する塑性変形部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の既設橋脚の耐震補強構造。
【請求項３】
地中に埋設されたフーチングから柱部が立設し、前記柱部の上端に上部工を載置する梁部が形成された既設の橋脚の耐震補強構造であって、
一端が前記梁部に連結され、他端が前記柱部に連結された制振補強部材が配置され、当該制振補強部材は、前記一端側から前記他端側の少なくとも一部に履歴減衰特性を有する塑性変形部が設けられていることを特徴とする既設橋脚の耐震補強構造。
【請求項４】
地中に埋設されたフーチングから柱部が立設し、前記柱部の上端に上部工を載置する梁部が形成された既設の橋脚の耐震補強構造であって、
前記フーチングの上部に、地表に突出するフーチング台座が一体に形成されており、
一端が前記梁部に連結され、他端が前記フーチング台座に連結された制振補強部材が配置され、当該制振補強部材は、前記一端側から前記他端側の少なくとも一部に履歴減衰特性を有する塑性変形部が設けられていることを特徴とする既設橋脚の耐震補強構造。
【請求項５】
護岸と、この護岸に沿って形成した歩道と、を有する河川構造物において、前記歩道から前記橋脚の前記柱部が立設していることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の既設橋脚の耐震補強構造。
【請求項６】
前記制振補強部材は、高剛性の軸力伝達部と、前記軸力伝達部と同軸に固定された履歴減衰特性を有する前記塑性変形部と、を備えていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の既設橋脚の耐震補強構造。
【請求項７】
前記制振補強部材は、履歴減衰特性を有する平板形状、横断面Ｈ形、横断面Ｕ形、横断面Ｔ形、横断面円形、横断面十字形、横断面Ｌ字形、横断面Ｓ字形、横断面中空円形及び中実棒の何れか一つの形状の塑性変形部と、この塑性変形部を内挿して当該塑性変形部の座屈変形を防止する横断面角形、又は横断面円形の補剛管と、を備えていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の既設橋脚の耐震補強構造。
【請求項８】
前記塑性変形部を内挿した前記補剛管の内部に前記塑性変形部を拘束する充填材が充填されていることを特徴とする請求項７記載の既設橋脚の耐震補強構造。
【請求項９】
前記塑性変形部は、普通鋼又は低降伏点鋼であることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項記載の既設橋脚の耐震補強構造。
【請求項１０】
前記梁部に載置されている上部工に、地震時における前記上部工の揺れを抑制する制振手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項記載の既設橋脚の耐震補強構造。
【請求項１１】
地中に埋設されたフーチングから柱部が立設し、前記柱部の上端に上部工を載置する梁部が形成された新設の橋脚構造であって、
一端が前記梁部に連結され、他端が前記フーチングに連結された制振補強部材が配置され、当該制振補強部材は、前記一端側から前記他端側の少なくとも一部に履歴減衰特性を有する塑性変形部が設けられていることを特徴とする新設の橋脚構造。
【請求項１２】
一端が前記梁部に連結され、他端が前記柱部に連結された制振補強部材が配置され、当該制振補強部材は、前記一端側から前記他端側の少なくとも一部に履歴減衰特性を有する塑性変形部が設けられていることを特徴とする請求項１１記載の新設の橋脚構造。
【請求項１３】
地中に埋設されたフーチングから柱部が立設し、前記柱部の上端に上部工を載置する梁部が形成された新設の橋脚構造であって、
一端が前記梁部に連結され、他端が前記柱部に連結された制振補強部材が配置され、当該制振補強部材は、前記一端側から前記他端側の少なくとも一部に履歴減衰特性を有する塑性変形部が設けられていることを特徴とする新設の橋脚構造。
【請求項１４】
地中に埋設されたフーチングから柱部が立設し、前記柱部の上端に上部工を載置する梁部が形成された新設の橋脚構造であって、
前記フーチングの上部に、地表に突出するフーチング台座が一体に形成されており、
一端が前記梁部に連結され、他端が前記フーチング台座に連結された制振補強部材が配置され、当該制振補強部材は、前記一端側から前記他端側の少なくとも一部に履歴減衰特性を有する塑性変形部が設けられていることを特徴とする新設の橋脚構造。
【請求項１５】
護岸と、この護岸に沿って形成した歩道と、を有する河川構造物において、前記歩道から前記橋脚の前記柱部が立設していることを特徴とする請求項１１乃至１４の何れか１項記載の新設の橋脚構造。
【請求項１６】
前記制振補強部材は、高剛性の軸力伝達部と、前記軸力伝達部と同軸に固定された履歴減衰特性を有する前記塑性変形部と、を備えていることを特徴とする請求項１１乃至１５の何れか１項記載の新設の橋脚構造。
【請求項１７】
前記制振補強部材は、履歴減衰特性を有する平板形状、横断面Ｈ形、横断面Ｕ形、横断面Ｔ形、横断面円形、横断面十字形、横断面Ｌ字形、横断面Ｓ字形、横断面中空円形及び中実棒の何れか一つの形状の塑性変形部と、この塑性変形部を内挿して当該塑性変形部の座屈変形を防止する横断面角形、又は横断面円形の補剛管と、を備えていることを特徴とする請求項１１乃至１５の何れか１項記載の新設の橋脚構造。
【請求項１８】
前記塑性変形部を内挿した前記補剛管の内部に前記塑性変形部を拘束する充填材が充填されていることを特徴とする請求項１７記載の新設の橋脚構造。
【請求項１９】
前記塑性変形部は、普通鋼又は低降伏点鋼であることを特徴とする請求項１１乃至１８の何れか１項記載の新設の橋脚構造。
【請求項２０】
前記梁部に載置されている上部工に、地震時における前記上部工の揺れを抑制する制振手段を設けたことを特徴とする請求項１１乃至１９の何れか１項記載の新設の橋脚構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設の高速道路の高架橋や、既設の道路、鉄道などの橋梁の橋脚の耐震補強構造、及び新設の橋脚構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
高架橋や橋梁の橋脚は、上部工や車両荷重などの鉛直荷重を支えるとともに、地震力による水平荷重に耐えられるように設計されている。しかし、近年、東日本大震災の経験や、首都直下型地震、南海トラフ地震などの巨大な地震に備える必要性が生じてきている。
また、都市部の高架橋においては交通量や路線の増加によって上部工の道路幅を広げる場合、橋脚にかかる荷重が増加し、それによって地震力が増加することもある。このような状況では、橋梁の設計時に見込んだ地震力より大きな地震荷重が橋脚に作用するようになり、橋脚の耐震補強が必要になる。
【０００３】
既設橋脚の耐震補強構造として、例えば、特許文献１、２のような技術がある。
特許文献１の技術は、地中に埋設されたフーチングから柱部が立設し、柱部の上端に上部工を載置する梁部が形成された橋脚において、フーチング周りの地盤を掘削し、フーチングを囲む環状の地中壁を形成し、フーチングと地中壁との間の地盤中に複数の増設杭を打ち、増設杭と一体化するようにコンクリートを増設して既設橋脚の耐震補強を行う技術である。
一方、特許文献２の技術は、履歴減衰特性（金属部材の塑性変形に伴うエネルギー減衰特性）を有する斜材を橋脚のフーチングと柱部との間に法杖状に配置し、地震の際に斜材が軸方向に伸縮しながら塑性変形することで地震力を吸収し、地震による既設橋脚への影響を低減するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１８００７９号公報
【特許文献２】特開２００３−７４０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術は、フーチング周りの地盤を広い面積で掘削しなければならず、既設橋脚周辺の道路交通の規制が必要となる。また、地盤を掘削する範囲が広いので、工期の長期化、工事費の増大や、工事期間中の騒音、排水処理などの環境上の問題も発生しやすい。
また、特許文献２の技術は、フーチング周りの広い面積の地盤の掘削が不要となるので、特許文献１の技術の問題は解決することができる。
そして、特許文献２の技術は、既設橋脚のフーチングと柱部との間に法杖状に配置されている斜材が、橋脚に対して剛性や強度の補強効果がある。しかし、特許文献２の斜材は、地震時の軸方向の伸縮量が小さいので、塑性変形によるエネルギー減衰特性が小さく、地震力の低減効果が小さいという問題がある。
【０００６】
また、新設の橋脚を構築する場合にも、工期の短縮、工事費の低減化を図りながら巨大地震に耐え得る耐震補強を行わなければならない。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、工期の短縮、工事費の低減化を図りながら、地震時における橋脚の耐震補強を確実に行うことができる既設橋脚の耐震補強構造及び新設の橋脚構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る既設橋脚の耐震補強構造は、地中に埋設されたフーチングから柱部が立設し、前記柱部の上端に上部工を載置する梁部が形成された既設の橋脚の耐震補強構造であって、一端が前記梁部に連結され、他端が前記フーチングに連結された制振補強部材が配置され、当該制振補強部材は、前記一端側から前記他端側の少なくとも一部に履歴減衰特性を有する塑性変形部が設けられている。
【０００８】
また、本発明の一態様に係る既設橋脚の耐震補強構造は、一端が前記梁部に連結され、他端が前記柱部に連結された制振補強部材が配置され、当該制振補強部材は、前記一端側から前記他端側の少なくとも一部に履歴減衰特性を有する塑性変形部が設けられているようにしてもよい。
また、本発明の一態様に係る既設橋脚の耐震補強構造は、地中に埋設されたフーチングから柱部が立設し、前記柱部の上端に上部工を載置する梁部が形成された既設の橋脚の耐震補強構造であって、一端が前記梁部に連結され、他端が前記柱部に連結された制振補強部材が配置され、当該制振補強部材は、前記一端側から前記他端側の少なくとも一部に履歴減衰特性を有する塑性変形部が設けられているようにしてもよい。
【０００９】
また、本発明の一態様に係る既設橋脚の耐震補強構造は、地中に埋設されたフーチングから柱部が立設し、前記柱部の上端に上部工を載置する梁部が形成された既設の橋脚の耐震補強構造であって、前記フーチングの上部に、地表に突出するフーチング台座が一体に形成されており、一端が前記梁部に連結され、他端が前記フーチング台座に連結された制振補強部材が配置され、当該制振補強部材は、前記一端側から前記他端側の少なくとも一部に履歴減衰特性を有する塑性変形部が設けられているようにしてもよい。
【００１０】
また、本発明の一態様に係る既設橋脚の耐震補強構造は、護岸と、この護岸に沿って形成した歩道と、を有する河川構造物において、前記歩道から前記橋脚の前記柱部が立設しているようにしてもよい。
また、本発明の一態様に係る既設橋脚の耐震補強構造は、前記制振補強部材が、高剛性の軸力伝達部と、前記軸力伝達部と同軸に固定された履歴減衰特性を有する前記塑性変形部と、を備えていることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の一態様に係る既設橋脚の耐震補強構造は、前記制振補強部材が、履歴減衰特性を有する平板形状、横断面Ｈ形、横断面Ｕ形、横断面Ｔ形、横断面円形、横断面十字形、横断面Ｌ字形、横断面Ｓ字形、横断面中空円形及び中実棒の何れか一つの形状の塑性変形部と、この塑性変形部を内挿して当該塑性変形部の座屈変形を防止する横断面角形、又は横断面円形の補剛管と、を備えていることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の一態様に係る既設橋脚の耐震補強構造は、前記塑性変形部を内挿した前記補剛管の内部に前記塑性変形部を拘束する充填材が充填されていることが好ましい。
また、本発明の一態様に係る既設橋脚の耐震補強構造は、前記塑性変形部が、普通鋼又は低降伏点鋼であることが好ましい。
また、本発明の一態様に係る既設橋脚の耐震補強構造は、前記梁部に載置されている上部工に、地震時における前記上部工の揺れを抑制する制振手段を設けてもよい。
【００１３】
一方、本発明の一態様に係る新設の橋脚構造は、地中に埋設されたフーチングから柱部が立設し、前記柱部の上端に上部工を載置する梁部が形成された新設の橋脚構造であって、一端が前記梁部に連結され、他端が前記フーチングに連結された制振補強部材が配置され、当該制振補強部材は、前記一端側から前記他端側の少なくとも一部に履歴減衰特性を有する塑性変形部が設けられている。
【００１４】
また、本発明の一態様に係る新設の橋脚構造は、一端が前記梁部に連結され、他端が前記柱部に連結された制振補強部材が配置され、当該制振補強部材は、前記一端側から前記他端側の少なくとも一部に履歴減衰特性を有する塑性変形部が設けられているようにしてもよい。
また、本発明の一態様に係る新設の橋脚構造は、地中に埋設されたフーチングから柱部が立設し、前記柱部の上端に上部工を載置する梁部が形成された新設の橋脚構造であって、一端が前記梁部に連結され、他端が前記柱部に連結された制振補強部材が配置され、当該制振補強部材は、前記一端側から前記他端側の少なくとも一部に履歴減衰特性を有する塑性変形部が設けられているようにしてもよい。
【００１５】
また、本発明の一態様に係る新設の橋脚構造は、地中に埋設されたフーチングから柱部が立設し、前記柱部の上端に上部工を載置する梁部が形成された新設の橋脚構造であって、前記フーチングの上部に、地表に突出するフーチング台座が一体に形成されており、一端が前記梁部に連結され、他端が前記フーチング台座に連結された制振補強部材が配置され、当該制振補強部材は、前記一端側から前記他端側の少なくとも一部に履歴減衰特性を有する塑性変形部が設けられているようにしてもよい。
【００１６】
また、本発明の一態様に係る新設の橋脚構造は、護岸と、この護岸に沿って形成した歩道と、を有する河川構造物において、前記歩道から前記橋脚の前記柱部が立設しているようにしてもよい。
また、本発明の一態様に係る新設の橋脚構造は、前記制振補強部材が、高剛性の軸力伝達部と、前記軸力伝達部と同軸に固定された履歴減衰特性を有する前記塑性変形部と、を備えていることが好ましい。
【００１７】
また、本発明の一態様に係る新設の橋脚構造は、前記制振補強部材が、履歴減衰特性を有する平板形状、横断面Ｈ形、横断面Ｕ形、横断面Ｔ形、横断面円形、横断面十字形、横断面Ｌ字形、横断面Ｓ字形、横断面中空円形及び中実棒の何れか一つの形状の塑性変形部と、この塑性変形部を内挿して当該塑性変形部の座屈変形を防止する横断面角形、又は横断面円形の補剛管と、を備えていることが好ましい。
【００１８】
また、本発明の一態様に係る新設の橋脚構造は、前記塑性変形部を内挿した前記補剛管の内部に前記塑性変形部を拘束する充填材が充填されていることが好ましい。
また、本発明の一態様に係る新設の橋脚構造は、前記塑性変形部が、普通鋼又は低降伏点鋼であることが好ましい。
また、本発明の一態様に係る新設の橋脚構造は、前記梁部に載置されている上部工に、地震時における前記上部工の揺れを抑制する制振手段を設けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る既設橋脚の耐震補強構造及び新設の橋脚構造によれば、フーチングの地中を広い面積で掘削せず、基礎杭の増設やフーチングの補強が不要となるので、工期の短縮、工事費の低減化を図ることができる。
また、制振補強部材は、地震時に大きな振幅で振動する梁部に連結されており、大地震が発生すると、制振補強部材の塑性変形部が軸方向の伸縮量を大きくして塑性変形することで履歴減衰特性を向上させることができるので、地震力の低減効果を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る第１実施形態の橋脚の補強構造を示す側面図である。
【図２】第１実施形態の橋脚の補強構造の動作を示す図である。
【図３】第１実施形態の制振補強部材の履歴減衰特性を示す図である。
【図４】本発明に係る第２実施形態の橋脚の耐震補強構造を示す側面図である。
【図５】本発明に係る第３実施形態の橋脚の耐震補強構造を示す側面図である。
【図６】本発明に係る第４実施形態の橋脚の耐震補強構造を示す図であり、（ａ）が側面図。（ｂ）が（ａ）のＡ−Ａ線矢視図である。
【図７】第４実施形態の変形例を示す平面図である。
【図８】本発明に係る第５実施形態の橋脚の耐震補強構造を示す側面図である。
【図９】本発明に係る第６実施形態の橋脚の耐震補強構造を示す側面図である。
【図１０】本発明に係る第７実施形態の橋脚の耐震補強構造を示す側面図である。
【図１１】本発明に係る第８実施形態の橋脚の耐震補強構造を示す側面図である。
【図１２】本発明に係る第９実施形態の橋脚の耐震補強構造を示す側面図である。
【図１３】本発明に係る第１０実施形態の橋脚を示す側面図である。
【図１４】第１０実施形態の歩道に掘削穴を形成する工程を示し（ａ）が側面図、（ｂ）が（ａ）のＢ−Ｂ線矢視図である。
【図１５】第１０実施形態の橋脚の補強構造を示すものであり（ａ）が側面図、（ｂ）が（ａ）のＣ−Ｃ線矢視図である。
【図１６】本発明に係る第１０実施形態の橋脚の耐震補強構造の変形例である。
【図１７】本発明に係る第１０実施形態の橋脚の耐震補強構造の他の変形例である。
【図１８】本発明に係る制振補強部材の他の構造（第１実施形態）を使用した橋脚の耐震補強構造を示す側面図である。
【図１９】本発明に係る制振補強部材の他の構造（第２実施形態）の要部を示す図である。
【図２０】本発明に係る制振補強部材の他の構造（第３実施形態）の要部を示す図である。
【図２１】本発明に係る制振補強部材の他の構造（第４〜第９実施形態）の要部を示す横断面図である。
【図２２】本発明に係る制振補強部材の他の構造（第１０〜第１５実施形態）の要部を示す横断面図である。
【図２３】本発明に係る制振補強部材の他の構造（第１６〜第２３実施形態）の要部を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。
［第１実施形態］
図１〜図３は、本発明に係る梁部とフーチングとの間に制振補強部材を配置した第１実施形態の既設橋脚の耐震補強構造を示すものである。
図１に示すように、本実施形態の橋脚（既設の橋脚）１（は、地中２に埋設されたフーチング３から円柱形状の柱部４が立設し、柱部４の上端に上部工５を載置した梁部６が形成されている。また、地中２には、複数の基礎杭７ａ〜７ｄが所定深さまで打ち込まれており、これら複数の基礎杭７ａ〜７ｄの上端にフーチング３が一体形成されている。
【００２２】
そして、柱部４の外周に沿って２本の制振補強部材８が配置されている。制振補強部材８は、履歴減衰特性（塑性変形に伴うエネルギー減衰特性）を有する普通鋼又は低降伏点鋼の鋼管からなる塑性変形部８ａと、この塑性変形部８ａの一端に形成した一端側連結部８ｂと、塑性変形部８ａの他端に形成した他端側連結部８ｃと、を備えている。
これら２本の制振補強部材８は、一端側連結部８ｂが梁部６の下面の柱部４に近接する内周側でピン接合され、塑性変形部８ａが鉛直方向に延在し、他端側連結部８ｃがフーチング３の上面の柱部４に近接する内周側でピン接合されており、地震時に梁部６が振動した際に、塑性変形部８ａに軸力が伝達されるようになっている。
【００２３】
次に、大地震が発生した際の本実施形態の耐震挙動について、図２及び図３を参照して説明する。
大地震の発生により、図２で示す図中左方向を向く地震水平力Ｆ１と、地震水平力Ｆ１に対して逆方向の地震水平力が橋脚１に作用すると、梁部６が大きな振幅で振動する。
梁部６の振動により軸力が伝達された制振補強部材８は、軸方向の伸縮を繰り返し発生することで、図３に示す履歴減衰特性を発揮する。
【００２４】
すなわち、図２において軸方向に伸長方向の軸力が作用する右側の制振補強部材８は、破線の直線Ｋ１に示すように弾性変形状態で伸びていった後、この制振補強部材８の降伏点と同一の軸力Ｐ１が作用した時点で塑性変形を開始する（図３の点Ａ１）。そして、軸方向に引張り方向の軸力が作用している右側の制振補強部材８は、伸び量Ｈ１から伸び量Ｈ２に増大するまで塑性変形を行う（図３の点Ａ２）。また、図２において軸方向に収縮方向の軸力が作用する左側の制振補強部材８は、弾性変形状態で破線の直線Ｋ２に沿って収縮されたのち、この制振補強部材８の降伏点と同一の軸力−Ｐ１が作用した時点で塑性変形を開始する（図３の点Ｂ１）。そして、軸方向に収縮方向の軸力が作用している左側の制振補強部材８は、縮み量Ｈ３から縮み量Ｈ４に増大するまで塑性変形を行う（図３の点Ｂ２）。
【００２５】
また、地震水平力Ｆ１に対して逆方向の地震水平力が橋脚１に作用すると（不図示）、図２の右側の制振補強部材８には軸方向に収縮方向の軸力が作用するので、図３の点Ａ２から点Ａ３まで収縮方向の塑性変形を行う。また、地震水平力Ｆ１に対して逆方向の地震水平力が橋脚１に作用すると、図２の左側の制振補強部材８には軸方向に伸長方向の軸力が作用するので、図３の点Ｂ２から点Ｂ３まで伸長方向の塑性変形を行う。
このように、大地震の発生で大きな地震水平力が橋脚１に作用すると、梁部６の振動により軸力が伝達された２本の制振補強部材８が軸方向の伸縮を繰り返し発生することで、図３に示すような履歴減衰特性を発揮し、地震力に対して大きなエネルギー減衰効果が得られる。
【００２６】
ところで、地中２に埋設されている複数の基礎杭７ａ〜７ｄは、橋脚１の鉛直荷重Ｎを支持し、大地震が発生する場合には、地震荷重も分担して支持する。
図２に示す複数の基礎杭７ａ〜７ｄに示す白抜きの矢印は、基礎杭７ａ〜７ｄが支持する荷重（鉛直荷重及び地震荷重）の大きさを示しており、地震水平力Ｆ１が発生する方向の最前方に位置する基礎杭７ａが、最も大きな荷重Ｇｍａｘを支持する。ここで、本実施形態の橋脚１は、制振補強部材８が軸方向の伸縮を繰り返すことで地震力に対するエネルギー減衰効果を発揮するので、基礎杭７ａ〜７ｄの地震荷重の支持が軽減され、荷重Ｇｍａｘが小さな値となる。
【００２７】
このように、本実施形態は、大地震時に制振補強部材８が軸方向の伸縮を繰り返して地震力に対するエネルギー減衰効果を発揮することで、地中２を掘削してフーチング３に増設杭を一体化する耐震補強工事を不要とすることができる。
したがって、本実施形態の橋脚１の耐震補強構造は、フーチング３周りの地中２を広い面積で掘削せず、基礎杭の増設やフーチング３の補強が不要となるので、工期の短縮、工事費の低減化を図ることができ、工事期間中の騒音、排水処理などの環境上の問題も解決することができる。
【００２８】
また、本実施形態の制振補強部材８の一端側連結部８ｂは、地震時に大きな振幅で振動する梁部６の下面にピン接合されており、大地震が発生すると、制振補強部材８の塑性変形部８ａが軸方向の伸縮量を大きくして塑性変形することで、履歴減衰特性を向上させることができるので、地震力の低減効果を大きくした橋脚１の耐震補強構造を得ることができる。
また、本実施形態の制振補強部材８の塑性変形部８ａは、普通鋼又は低降伏点鋼で構成されているので、制振補強部材８Ａ，８Ｂの製作コストの低減化を図ることができる。
【００２９】
［第２実施形態］
次に、図４は、本発明に係る橋脚の梁部とフーチングとの間に制振補強部材を配置した第２実施形態の橋脚の耐震補強構造を示すものである。なお、上述した第１実施形態と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
図１に示すように、本実施形態の橋脚１は、梁部６とフーチング３との間に、２本の制振補強部材１０が配置されている。
【００３０】
制振補強部材１０は、履歴減衰特性を有する普通鋼又は低降伏点鋼の鋼管からなる塑性変形部１０ａと、この塑性変形部１０ａの一端に形成した一端側連結部１０ｂと、塑性変形部１０ａの他端に形成した他端側連結部１０ｃとを備えている。本実施形態の制振補強部材１０の塑性変形部１０ａは、第１実施形態の制振補強部材８の塑性変形部８ａより長尺な部材である。
２本の制振補強部材１０は、一端側連結部１０ｂが梁部６の下面の柱部４に離間する外周側でピン接合され、塑性変形部１０ａが柱部４の軸線Ｐに交差して斜め上下方向に延在し、他端側連結部１０ｃがフーチング３の上面の柱部４に離間する外周側でピン接合されている。
【００３１】
本実施形態によると、２本の制振補強部材１０の塑性変形部１０ａが柱部４の軸線Ｐに交差して斜め上下方向に延在していることから、大地震が発生すると、本実施形態の塑性変形部１０ａは、第１実施形態の制振補強部材８Ａの塑性変形部８ａと比較して軸方向の伸縮量を大きくして塑性変形する。このため、第１実施形態の制振補強部材８よりさらに履歴減衰特性を向上させることができ、地震力の低減効果を大きくした橋脚１の耐震補強構造を得ることができる。
なお、本実施形態の２本の制振補強部材１０は、他端側連結部１０ｃがフーチング３の上面の柱部４に離間する外周側でピン接合されているが、他端側連結部１０ｃが柱部４の軸線に一致したフーチング３の上面でピン接合するように配置すると、塑性変形部１０ａが伸縮量を大きくして塑性変形し、履歴減衰特性を向上させることができる。
【００３２】
［第３実施形態］
次に、図５は、本発明に係る橋脚の梁部とフーチングとの間に制振補強部材を配置した第３実施形態の橋脚の耐震補強構造を示すものである。
本実施形態の橋脚１は、フーチング３の上面の外周側に一体化されて上方に延在し、上部が地表に突出した鉄筋コンクリート製の２つのフーチング台座１１Ａ，１１Ｂと、梁部６とフーチング台座１１Ａ，１１Ｂとの間に、２本の制振補強部材１２が配置されている。
【００３３】
制振補強部材１２は、履歴減衰特性を有する普通鋼又は低降伏点鋼の鋼管からなる塑性変形部１２ａと、この塑性変形部１２ａの一端に形成した一端側連結部１２ｂと、塑性変形部１２ａの他端に形成した他端側連結部１２ｃとを備えている。
制振補強部材１２は、一端側連結部１２ｂが梁部６の下面にピン接合され、塑性変形部１２ａが鉛直方向に延在し、他端側連結部１２ｃがフーチング台座１１Ａ、或いはフーチング台座１１Ｂにピン接合されている。
本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果を奏することができるとともに、制振補強部材１２Ａの塑性変形部１２ａが地表の上方（フーチング台座１１Ａ，１１Ｂの上部）に配置されていることから、地震時に橋脚１の耐震を行った後、地中２を掘削せずに塑性変形した塑性変形部１２ａの交換作業を容易に行うことができる。
【００３４】
［第４実施形態］
次に、図６（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る橋脚の梁部とフーチングとの間に制振補強部材を配置した第４実施形態の橋脚の耐震補強構造を示すものである。
本実施形態の橋脚１は、図６（ｂ）で示すように、平面視長方形状の梁部６の短尺方向の両側から一対の制振連結部１３ａ，１３ｂが突出して形成されている。
また、柱部４の外周を４分割した位置に４本の制振補強部材８が配置されている。制振補強部材８は、第１実施形態と同様に、塑性変形部８ａと、一端側連結部８ｂと、他端側連結部８ｃとを備えた部材である。
【００３５】
２本の制振補強部材８は、一端側連結部８ｂが梁部６の下面の柱部４に近接する内周側でピン接合され、塑性変形部８ａが鉛直方向に延在し、他端側連結部８ｃがフーチング３の上面の柱部４に近接する内周側でピン接合されている。
残りの２本の制振補強部材８は、一端側連結部８ｂが一対の制振連結部１３ａ，１３ｂにピン接合され、塑性変形部８ａが鉛直方向に延在し、他端側連結部８ｃがフーチング３の上面の柱部４に近接する内周側でピン接合されている。
【００３６】
本実施形態によると、柱部４の外周を４分割した位置に４本の制振補強部材８が、梁部６とフーチング３とに連結して配置されており、橋脚１に対して全ての方向から地震水平力が作用しても、４本の制振補強部材８の何れかが軸方向の伸縮を繰り返して地震力に対するエネルギー減衰効果を発揮するので、さらに地震力の低減効果を大きくした橋脚１の耐震補強構造を得ることができる。
【００３７】
なお、図６（ａ）、（ｂ）では、梁部６の長尺方向及び短尺方向に４分割した位置に、４本の制振補強部材８を配置した構造としたが、本発明の要旨がこれに限定されるものではなく、円柱形状の柱部４の中心に対して３以上に分割した位置に配置した構造であってもよい。なお、３以上に配置する位置を不均等配置しても、地震力の低減効果を大きくすることができる。
また、図７に示すように、円柱形状の柱部４に代えて断面矩形状の柱部１４とし、梁部６の短尺方向の両側から一対の制振連結部１５ａ，１５ｂを突出して形成し、断面矩形状の柱部１４の周囲に制振補強部材８と同一構造の複数の制振補強部材８を配置した構造としてもよい。
【００３８】
［第５実施形態］
次に、図８は、本発明に係る橋脚の梁部とフーチングとの間に制振補強部材を配置した第５実施形態の橋脚の耐震補強構造を示すものである。
本実施形態の橋脚１は、梁部６の短尺方向の両側から一対の制振連結部１７（図８では一方のみを記載）が突出して形成されている。
また、フーチング３の上面の内周側の４分割した位置に、上部が地表に突出した鉄筋コンクリート製の４個のフーチング台座１８（図８では３個のフーチング台座１８を記載）が配置されている。
【００３９】
そして、梁部６及び一対の制振連結部１７と４個のフーチング台座１８との間に、４の制振補強部材１９（図８では３本の制振補強部材１９を記載）が配置されている。
４本の制振補強部材１９は、履歴減衰特性を有する普通鋼又は低降伏点鋼の鋼管からなる塑性変形部１９ａと、この塑性変形部１９ａの一端に形成した一端側連結部１９ｂと、塑性変形部１９ａの他端に形成した他端側連結部１９ｃと、を備えている。
【００４０】
そして、２本の制振補強部材１９の一端側連結部１９ｂが梁部６の下面にピン接合され、塑性変形部１９ａが鉛直方向に延在し、他端側連結部１９ｃがフーチング台座１８にピン接合されている。また、残りの２本の制振補強部材１９の一端側連結部１９ｂが一対の制振連結部１７にピン接合され、塑性変形部１９ａが鉛直方向に延在し、他端側連結部１９ｃがフーチング台座１８にピン接合されている。
【００４１】
本実施形態によると、柱部４の外周を４分割した位置に４本の制振補強部材１９が、梁部６及び一対の制振連結部１７とフーチング３とに連結して配置されており、橋脚１に対して全ての方向から地震水平力が作用しても、４本の制振補強部材１９の何れかが軸方向の伸縮を繰り返して地震力に対するエネルギー減衰効果を発揮するので、さらに地震力の低減効果を大きくした橋脚１の耐震補強構造を得ることができる。
また、４本の制振補強部材１９の塑性変形部１９ａが地表の上方（フーチング台座１８の上部）に配置されていることから、地震時に橋脚１の耐震を行った後、地中２を掘削せずに塑性変形した塑性変形部１９ａの交換作業を容易に行うことができる。
【００４２】
［第６実施形態］
次に、図９は、本発明に係る橋脚の梁部とフーチングとの間に制振補強部材を配置した第６実施形態の橋脚の耐震補強構造を示すものである。
本実施形態の橋脚２０は、地中２に埋設された２基のフーチング２１と、これら２基のフーチング２１から立設する円柱形状の柱部２２と、柱部２２の上端に形成され、上部工２３を載置した梁部２４とを備えた門形構造である。地中２には、２基のフーチング２１にそれぞれ一体化された複数の基礎杭２５が所定深さまで打ち込まれている。
【００４３】
そして、２本の柱部２２の外周に沿ってそれぞれ２本の制振補強部材８が配置されている。制振補強部材８の構造は、図１で示した構成と同一である。
本実施形態の門形構造の橋脚２０も、２基のフーチング２１周りの地中２を広い面積で掘削せず、基礎杭の増設やフーチング３の補強が不要となるので、工期の短縮、工事費の低減化を図ることができ、工事期間中の騒音、排水処理などの環境上の問題も解決することができる。
【００４４】
また、本実施形態の門形構造の橋脚２０は、大地震が発生すると、制振補強部材８の塑性変形部８ａが軸方向の伸縮量を大きくして塑性変形することで、履歴減衰特性を向上させることができるので、地震力の低減効果を大きくした橋脚２０の耐震補強構造を得ることができる。
なお、本実施形態は、２本の柱部２２の外周に沿ってそれぞれ２本の制振補強部材８が鉛直方向に延在して配置されているが、他端側連結部８ｃが柱部２２の軸線に一致したフーチング２１の上面でピン接合し、塑性変形部８ａを斜め上下方向に延在させて配置すると、塑性変形部８ａが伸縮量を大きくして塑性変形し、履歴減衰特性を向上させることができる。
【００４５】
［第７実施形態］
次に、図１０は、本発明に係る橋脚の梁部と柱部との間に制振補強部材を配置した第７実施形態の橋脚の耐震補強構造を示すものである。なお、上述した第１実施形態と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
本実施形態の橋脚２６は２本の制振補強部材８を備えており、これら２本の制振補強部材８Ａ，８Ｂの一端側連結部８ｂが梁部６の下面の柱部４から離間する外周側でピン接合され、塑性変形部８ａが斜め上下方向に延在し、他端側連結部８ｃが柱部４の下部にピン接合されており、地震時に梁部６が振動した際に、各制振補強部材８Ａ，８Ｂに軸力が伝達されるようになっている。
【００４６】
本実施形態によると、大地震の発生により地震水平力が橋脚２６に作用すると、梁部６が大きな振幅で振動する。
一端側連結部８ｂが梁部６にピン接合され、他端側連結部８ｃが柱部４の下部にピン接合された２本の制振補強部材８Ａ，８Ｂは、軸方向の伸縮を繰り返し発生することで、履歴減衰特性を発揮し、地震力に対して大きなエネルギー減衰効果が得られる。
【００４７】
そして、本実施形態の橋脚２６は、制振補強部材８Ａ，８Ｂが軸方向の伸縮を繰り返して地震力に対するエネルギー減衰効果を発揮するので、基礎杭７ａ〜７ｄの地震荷重の支持が軽減される。
したがって、本実施形態の橋脚２６の耐震補強構造も、フーチング３周りの地中２を広い面積で掘削せず、基礎杭の増設やフーチング３の補強が不要となるので、工期の短縮、工事費の低減化を図ることができ、工事期間中の騒音、排水処理などの環境上の問題も解決することができる。
【００４８】
また、本実施形態の制振補強部材８Ａ，８Ｂの一端側連結部８ｂは、地震時に大きな振幅で振動する梁部６の下面にピン接合されており、大地震が発生すると、制振補強部材８Ａ，８Ｂの塑性変形部８ａが軸方向の伸縮量を大きくして塑性変形することで、履歴減衰特性を向上させることができるので、地震力の低減効果を大きくした橋脚１の耐震補強構造を得ることができる。
【００４９】
［第８実施形態］
次に、図１１は、本発明に係る橋脚の梁部と柱部との間に制振補強部材を配置した第８実施形態の橋脚の耐震補強構造を示すものである。
本実施形態の橋脚２６は、フーチング３の内周側上面に一体化されて柱部４の基部側の全周を覆い、上部が地表に突出している鉄筋コンクリート製の円柱形状の柱補強部２７が形成されている。また、梁部６と柱補強部２７との間に、２本の制振補強部材１２が配置されている。制振補強部材１２の構造は、図５で示した構成と同一である。
【００５０】
制振補強部材１２は、一端側連結部１２ｂが梁部６の下面の柱部４から離間する外周側でピン接合され、他端側連結部１２ｃが柱補強部２７の上部でピン接合されている。
本実施形態によると、上述した第７実施形態と同様の効果を奏することができるとともに、制振補強部材１２の塑性変形部１２ａが地表（柱補強部２７の上部）に配置されていることから、地震時に橋脚２６の耐震を行った後、地中２を掘削せずに塑性変形した塑性変形部１２ａの交換作業を容易に行うことができる。
【００５１】
［第９実施形態］
次に、図１２は、本発明に係る橋脚の梁部及びフーチングの間と、梁部及び柱部の間とに制振補強部材を配置した第９実施形態の橋脚の耐震補強構造を示すものである。
本実施形態の橋脚２９は、図９で示した第６実施形態と同様に、地中２に埋設された２基のフーチング２１と、これら２基のフーチング２１から立設する円柱形状の柱部２２と、柱部２２の上端に形成され、上部工２３を載置した梁部２４とを備えた門形構造であり、地中２には、２基のフーチング２１にそれぞれ一体化された複数の基礎杭２５が所定深さまで打ち込まれている。
【００５２】
そして、本実施形態は、梁部２４とフーチング２１との間に２本の柱部２２の外周に沿って複数の第１の制振補強部材３０が配置され、梁部２４と２本の柱部２２との間に複数の第２の制振補強部材３１が配置されている。
第１の制振補強部材３０は、履歴減衰特性を有する普通鋼又は低降伏点鋼の鋼管からなる塑性変形部３０ａと、この塑性変形部３０ａの一端に形成した一端側連結部３０ｂと、塑性変形部３０ａの他端に形成した他端側連結部３０ｃと、を備えている。
【００５３】
そして、第１の制振補強部材３０は、一端側連結部３０ｂが梁部２４にピン接合され、塑性変形部３０ａが鉛直方向に延在し、他端側連結部８ｃがフーチング２１の上面にピン接合されている。
また、第２の制振補強部材３１は、履歴減衰特性を有する普通鋼又は低降伏点鋼の鋼管からなる塑性変形部３１ａと、この塑性変形部３１ａの一端に形成した一端側連結部３１ｂと、塑性変形部３１ａの他端に形成した他端側連結部３１ｃと、を備えている。
第２の制振補強部材３１は、一端側連結部３１ｂが梁部２４の長手方向（図１２の左右方向）の中央部に寄った位置にピン接合され、塑性変形部３１ａが斜め上下方向に延在し、他端側連結部３１ｃが各柱部２２にピン接合されている。
【００５４】
本実施形態の門形構造の橋脚２９の場合、大地震が発生すると、梁部２４とフーチング２１との間に配置した複数の第１の制振補強部材３０の塑性変形部３０ａが軸方向の伸縮量を大きくして塑性変形すると同時に、梁部２４と柱部２２との間に配置した第２の制振補強部材３１の塑性変形部３１ａが軸方向の伸縮量を大きくして塑性変形するので、履歴減衰特性をさらに向上させることができ、地震力の低減効果を大きくした橋脚２９の耐震補強構造を得ることができる。
【００５５】
［第１０実施形態］
次に、図１３から図１５は、本発明に係る橋脚の梁部とフーチングとの間に制振補強部材を配置した第１０実施形態の橋脚の耐震補強構造を示すものである。なお、図１の第１実施形態で示した構成と同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。
図１３は、耐震補強前の橋脚１を示すものであり、河川３２の水際に沿って河川テラス３３が形成され、河川テラス３３に沿って護岸３４が形成され、護岸３４に沿って河川テラス３３より高位置に歩道３５が形成され、歩道３５に沿って低位置に車道３６が形成された河川構造物において、橋脚１の柱部４が歩道３５から立設している。
本実施形態の橋脚１の耐震補強構造は、先ず、図１４に示すように、柱部４の外周に沿う位置で歩道３５を掘削し、フーチング３に達する複数の掘削穴３７を形成する。
【００５６】
次に、図１５に示すように、複数の掘削穴３７内部に、フーチング３の上面に一体化された鉄筋コンクリート製のフーチング台座３８を形成し、そのフーチング台座３８の上部を歩道３５より上方に突出させる。
また、複数の掘削穴３７の上方位置となるように、梁部６の短尺方向の両側から複数の制振連結部３９を突出して形成する。
そして、制振連結部３９とフーチング台座３８との間に、４本の制振補強部材１２が配置されている。制振補強部材１２の構造は、図５で示した構成と同一である。
【００５７】
制振補強部材１２は、一端側連結部１２ｂが制振連結部３９にピン接合され、他端側連結部１２ｃがフーチング台座３８の上部にピン接合されている。
本実施形態によると、大地震が発生すると、梁部６とフーチング３との間に配置した複数の制振補強部材１２の塑性変形部１２ａが軸方向の伸縮量を大きくして塑性変形するので、履歴減衰特性を向上させることができ、地震力の低減効果を大きくした橋脚１の耐震補強構造を得ることができる。
【００５８】
また、本実施形態は、柱部４の周囲の歩道３５を掘削してフーチング台座３８を形成し、このフーチング台座３８と梁部６に設けた制振連結部３９との間に制振補強部材１２を配置することで、河川構造物の歩道３５を橋脚１の耐震補強構造で占有せず、さらに護岸３４も占有することなく、橋脚１の耐震補強構造を確実に行うことができる。
さらに、制振補強部材１２の塑性変形部１２ａが歩道３５の上方（フーチング台座３８の上部）に配置されていることから、地震時に橋脚２６の耐震を行った後、歩道３５を掘削せずに塑性変形した塑性変形部１２ａの交換作業を容易に行うことができる。
【００５９】
［第１０実施形態の変形例］
次に、図１６及び図１７は、図１３から図１５で示した第１０実施形態の変形例を示すものである。
図１６の変形例は、梁部６に載置されている上部工５に制振ダンパー４０が付設されている。この図１６の構成によると、地震発生時に上部工５の揺動を制振ダンパー４０が抑制し、梁部６が過剰に大きな振幅で振動するのが抑制されるので、大地震が発生しても柱部４の基部に作用する曲げモーメントを減衰させることができ、さらに橋脚１の耐震補強構造を確実に行うことができる。
【００６０】
また、図１７の変形例は、梁部６に設けた制振連結部３９と上部工５との間に、制振ダンパー４１が配置されている。この図１７の構成も、地震発生時に上部工５の揺動を制振ダンパー４１が抑制し、梁部６が過剰に大きな振幅で振動するのが抑制されるので、大地震が発生しても柱部４の基部に作用する曲げモーメントを減衰させることができ、さらに橋脚１の耐震補強構造を確実に行うことができる。
【００６１】
［制振補強部材の構造］
次に、図１８から図２２に示すものは、前述の各実施形態で使用した制振補強部材８，１０，１２，１９，３０とは異なる構造の制振補強部材を示すものである。
図１８に示す制振補強部材４２は、高剛性の鋼管からなる軸力伝達部４２ａと、この軸力伝達部４２ａに同軸に固定された履歴減衰特性を有する普通鋼又は低降伏点鋼の鋼管からなる塑性変形部４２ｂと、軸力伝達部４２ａ側の端部に形成した一端側連結部４２ｃと、塑性変形部４２ｂ側の端部に形成した他端側連結部４２ｄと、を備えている。
【００６２】
そして、この制振補強部材４２は、一端側連結部４２ｃが梁部６の下面にピン接合され、軸力伝達部４２ａ及び塑性変形部４２ｂが鉛直方向に延在し、他端側連結部４２ｄが、地表に突出したフーチング台座１１Ａ、或いはフーチング台座１１Ｂの上面にピン接合されている。
本実施形態の制振補強部材４２によると、軸力伝達部４２ａ及び塑性変形部４２ｂの軸方向の長さ比を変化させることで、橋脚１の耐震補強を行うために最適な履歴減衰特性を有する制振補強部材４２を選択することができ、大地震が発生した際の地震力の低減効果を十分発揮することができる。
【００６３】
また、図１９に示す制振補強部材４４は、履歴減衰特性を有する普通鋼又は低降伏点鋼の鋼管からなる塑性変形部４４ａと、塑性変形部４４ａが変形した場合に、塑性変形部４４ａの外周面に内周面が接触するように塑性変形部４４ａを内挿する円筒形状の補剛管４４ｂと、塑性変形部４４ａの一方の端部に形成した一端側連結部（不図示）と、塑性変形部４４ａの他方の端部に形成した他端側連結部（不図示）と、を備えている。
【００６４】
この制振補強部材４４は、例えば、図１８に示す橋脚１では、一端側連結部が梁部６の下面にピン接合され、塑性変形部４４ａ及び補剛管４４ｂが鉛直方向に延在し、他端側連結部が地表に突出したフーチング台座１１Ａ、或いはフーチング台座１１Ｂの上面にピン接合される。
本実施形態の制振補強部材４４によると、地震時に梁部６が振動した際に、収縮方向の軸力が作用する塑性変形部４４ａが座屈変形を起こす場合がある。そのときに、塑性変形部４４ａの外周に配置されている補剛管４４ｂが塑性変形部４４ａの座屈変形を防止し、地震時における塑性変形部４４ａの軸方向の伸縮変形を繰り返すことで履歴減衰特性を発揮し、大地震が発生した際の地震力の低減効果を十分発揮することができる。
【００６５】
また、図２０に制振補強部材４５は、履歴減衰特性を有する普通鋼又は低降伏点鋼の平板形状からなる塑性変形部４５ａと、この塑性変形部４５ａの幅方向端部に互いに対向する内角部が接触するように塑性変形部４５ａを内挿する四角筒形状の補剛管４５ｂと、塑性変形部４５ａの一方の端部に形成した一端側連結部（不図示）と、塑性変形部４５ａの他方の端部に形成した他端側連結部（不図示）と、を備えている。
この制振補強部材４５は、例えば、図１８に示す橋脚１では、一端側連結部が梁部６の下面にピン接合され、塑性変形部４５ａ及び補剛管４５ｂが鉛直方向に延在し、他端側連結部が地表に突出したフーチング台座１１Ａ、或いはフーチング台座１１Ｂの上面にピン接合される。
【００６６】
本実施形態の制振補強部材４５によると、地震時に梁部６が振動した際に、収縮方向の軸力が作用する平板形状の塑性変形部４５ａが座屈変形を起こす場合がある。そのときに、塑性変形部４５ａの幅方向端部に互いに対向する内角部が接触している四角筒形状の補剛管４５ｂが塑性変形部４５ａの座屈変形を防止し、地震時における塑性変形部４４ａの軸方向の伸縮変形を繰り返すことで履歴減衰特性を発揮し、大地震が発生した際の地震力の低減効果を十分発揮することができる。
【００６７】
なお、上述した制振補強部材４５は、塑性変形部４５ａを内挿する四角筒形状の補剛管４５ｂとしたが、円筒形状の補剛管としてもよい。
ここで、図２０に示す制振補強部材４５は、平板形状の塑性変形部４５ａと、塑性変形部４５ａを内挿する四角筒形状の補剛管４５ｂとしたが、本発明の要旨がこれに限定されるものではなく、塑性変形部を横断面Ｈ型形、Ｕ字形、Ｔ字形、円形及び十字形とし、塑性変形部を内挿する補剛管を円筒形状としてもよい。
【００６８】
また、図２１（ａ）に示す制振補強部材４６は、平板形状の塑性変形部４６ａと、この塑性変形部４６ａを内挿する四角筒形状の補剛管４６ｂと、塑性変形部４６ａを埋め込んで補剛管４６ｂに充填されたモルタルなどの充填材４６ｃとを備えている。この制振補強部材４６は、補剛管４６ｂに充填されている充填材４６ｃが塑性変形部４６ａの座屈変形を防止し、地震時における塑性変形部４６ａの軸方向の伸縮変形を繰り返すことで履歴減衰特性を発揮し、大地震が発生した際の地震力の低減効果を十分発揮することができる。
なお、図２１（ｂ）に示す制振補強部材４７は、平板形状の塑性変形部４７ａと、この塑性変形部４７ａを内挿する円形筒形状の補剛管４７ｂと、塑性変形部４７ａを埋め込んで補剛管４７ｂに充填されたモルタルなどの充填材４６ｃとを備えており、図２１（ａ）の制振補強部材４６と同様の効果を奏することができる。
【００６９】
また、図２１（ｃ）に示す制振補強部材４８は、横断面Ｈ形の塑性変形部４８ａと、この塑性変形部４８ａを内挿する四角筒形状の補剛管４８ｂと、塑性変形部４８ａを埋め込んで補剛管４８ｂに充填されたモルタルなどの充填材４８ｃとを備えている。この制振補強部材４８は、補剛管４８ｂに充填されている充填材４８ｃが塑性変形部４８ａの座屈変形を防止し、地震時における塑性変形部４８ａの軸方向の伸縮変形を繰り返すことで履歴減衰特性を発揮し、大地震が発生した際の地震力の低減効果を十分発揮することができる。なお、図２１（ｄ）に示す制振補強部材４９は、横断面Ｈ形の塑性変形部４９ａと、この塑性変形部４９ａを内挿する円形筒形状の補剛管４９ｂと、塑性変形部４９ａを埋め込んで補剛管４９ｂに充填されたモルタルなどの充填材４９ｃとを備えており、図２１（ｃ）の制振補強部材４８と同様の効果を奏することができる。
【００７０】
そして、図２１（ｅ）に示す制振補強部材５０は、横断面Ｕ字形の塑性変形部５０ａと、この塑性変形部５０ａを内挿する四角筒形状の補剛管５０ｂと、塑性変形部５０ａを埋め込んで補剛管５０ｂに充填されたモルタルなどの充填材５０ｃとを備えている。この制振補強部材５０は、補剛管５０ｂに充填されている充填材５０ｃが塑性変形部５０ａの座屈変形を防止し、地震時における塑性変形部５０ａの軸方向の伸縮変形を繰り返すことで履歴減衰特性を発揮し、大地震が発生した際の地震力の低減効果を十分発揮することができる。なお、図２１（ｆ）に示す制振補強部材５１は、横断面Ｕ字形の塑性変形部５１ａと、この塑性変形部５１ａを内挿する円形筒形状の補剛管５１ｂと、塑性変形部５１ａを埋め込んで補剛管５１ｂに充填されたモルタルなどの充填材５１ｃとを備えており、図２１（ｅ）の制振補強部材５０と同様の効果を奏することができる。
【００７１】
また、図２２（ｇ）、（ｉ）、（ｋ）に示す制振補強部材５２，５４，５６も、横断面Ｔ字形の塑性変形部５０ａ、横断面円形の塑性変形部５４ａ、横断面十字形の塑性変形部５６ａを備え、これら塑性変形部を内挿した四角筒形状の補剛管５２ｂ，５４ｂ，５６ｂに充填材５２ｃ，５４ｃ，５６ｃを充填することで塑性変形部の座屈変形を防止し、大地震が発生した際の地震力の低減効果を十分発揮することができるようにしている。
【００７２】
また、図２２（ｈ）、（ｊ）、（ｌ）に示す制振補強部材５３，５５，５７も、横断面Ｔ字形の塑性変形部５３ａ、横断面円形の塑性変形部５５ａ、横断面十字形の塑性変形部５７ａを備え、これら塑性変形部を内挿した円形筒形状の補剛管５３ｂ，５５ｂ，５７ｂに充填材５３ｃ，５５ｃ，５７ｃを充填することで塑性変形部の座屈変形を防止し、大地震が発生した際の地震力の低減効果を十分発揮することができるようにしている。
【００７３】
さらに、図２３（ｍ）、（０）、（ｑ）、（ｓ）に示す制振補強部材５８，６０，６２，６４も、横断面Ｌ字形の塑性変形部５８ａ、横断面Ｓ形の塑性変形部６０ａ、円筒形の塑性変形部６２ａ、中実棒からなる塑性変形部６４ａを備え、これら塑性変形部を内挿した四角筒形状の補剛管５８ｂ，６０ｂ，６２ｂ，６４ｂに充填材５８ｃ，６０ｃ，６２ｃ，６４ｃを充填することで塑性変形部の座屈変形を防止し、大地震が発生した際の地震力の低減効果を十分発揮することができるようにしている。
【００７４】
さらにまた、図２３（ｎ）、（ｐ）、（ｒ）、（ｔ）に示す制振補強部材５９，６１，６３，６５も、横断面Ｌ字形の塑性変形部５９ａ、横断面Ｓ形の塑性変形部６１ａ、円筒形の塑性変形部６３ａ、中実棒からなる塑性変形部６５ａを備え、これら塑性変形部を内挿した円形筒形状の補剛管５９ｂ，６１ｂ，６３ｂ，６５ｂに充填材５９ｃ，６１ｃ，６３ｃ，６５ｃを充填することで塑性変形部の座屈変形を防止し、大地震が発生した際の地震力の低減効果を十分発揮することができるようにしている。
このような制振補強部材４２〜６５は、各実施形態で使用した制振補強部材８，１０，１２，１９，３０に代えて使用することが可能である。
【００７５】
また、上述した各実施形態では円柱形状の柱部４或いは、円柱形状の柱部２２を使用しているが、横断面矩形状の柱部を使用しても同様の効果を奏することができる。
ここで、上述した第１実施形態（図１〜図３）、第２実施形態（図４）、第３実施形態（図５）、第４実施形態（図６（ａ），（ｂ））、第５実施形態（図８）、第６実施形態（図９）、第７実施形態（図１０）、第８実施形態（図１１）、第９実施形態（図１２）、第１０実施形態（図１３〜図１５）、第１０実施形態の変形例（図１６、図１７）は、既存の橋脚１の耐震補強構造について説明したが、これら第１〜第１０実施形態の変形例の構造を、制振補強部材を配置した新設の橋脚構造と置き換えて考えても、上述した第１〜第１０実施形態の変形例と同様に、大地震が発生した際に、新設の橋脚構造に対して地震力の低減効果を十分発揮することができる。そして、図１８から図２２で示した制振補強部材を、新設の橋脚構造に配置すると、地震力の低減効果をさらに発揮した新設の橋脚構造とすることができる。
【符号の説明】
【００７６】
１…橋脚、２…地中、３…フーチング、４…柱部（円筒形状）、５…上部工、６…梁部、７ａ〜７ｅ…基礎杭、８…制振補強部材、８ａ…塑性変形部、８ｂ…一端側連結部、８ｃ…他端側連結部、１０…制振補強部材、１０ａ…塑性変形部、１０ｂ…一端側連結部、１０ｃ…他端側連結部、１１Ａ，１１Ｂ…フーチング台座、１２…制振補強部材、１２ａ…塑性変形部、１２ｂ…一端側連結部、１２ｃ…他端側連結部、１３ａ，１３ｂ…制振連結部、１４…柱部（断面矩形状）、１５ａ，１５ｂ…制振連結部、１７…制振連結部、１８…フーチング台座、２０…橋脚、２１…フーチング、２２…柱部、２３…上部工、２４…梁部、２５…基礎杭、２６…橋脚、２７…柱補強部、２９…橋脚、３０…第１の制振補強部材、３０ａ…塑性変形部、３０ｂ…一端側連結部、３０ｃ…他端側連結部、３１…第２の制振補強部材、３１ａ…塑性変形部、３１ｂ…一端側連結部、３１ｃ…他端側連結部、３２…河川、３３…河川テラス、３４…護岸、３５…歩道、３６…車道、３７…掘削穴、３８…フーチング台座、３９…制振連結部、４０、４１…制振ダンパー（制振手段）、４２…制振補強部材、４２ａ…軸力伝達部、４２ｂ…塑性変形部、４２ｃ…一端側連結部、４２ｄ…他端側連結部、４４…制振補強部材、４４ａ…塑性変形部、４４ｂ…補剛管、４５…制振補強部材、４５ａ…塑性変形部、４５ｂ…補剛管、４６〜６５…制振補強部材、４６ａ〜６５ａ…塑性変形部、４６ｂ〜６５ｂ…補剛管、４６ｃ〜６５ｃ…充填材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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