(57)【要約】  【課題】サイドブロックを回転させることなく、水平移動させることによってゴム支承の移動制限を解放できるようにした、サイドブロックの固定構造を提供する。  【解決手段】サイドブロック８の橋軸直角方向の水平移動は許容するが鉛直方向の回転を阻止する第１固定手段と、常時はサイドブロック８の水平移動を制限し、サイドブロック８に所定以上の水平力が加わったときその橋軸直角方向の水平移動を許容する第２固定手段とを備えてなる。第１固定手段は、サイドブロック８に橋軸直角方向沿って設けられた長穴１１と、長穴１１に挿入されて上端部がサイドブロック８に係合し、かつ下端部がベースプレート４に固定される締結部材１２とからなる。第２固定手段は、サイドブロックに所定以上の水平力が加わったとき、座屈変形する座屈部材２０を有している。  【選択図】  図３
2007297792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースプレート上においてゴム支承の橋軸方向両側に設置され、該ゴム支承の橋軸直角方向のせん断変形を制限するサイドブロックの固定構造であって、
前記サイドブロックの橋軸直角方向の水平移動は許容するが鉛直方向の回転を阻止する第１固定手段と、
常時はサイドブロックの水平移動を制限し、前記サイドブロックに所定以上の水平力が加わったときその橋軸直角方向の水平移動を許容する第２固定手段と
を備えてなる橋梁支承におけるサイドブロックの固定構造。
【請求項２】
前記第１固定手段は、前記サイドブロックに橋軸直角方向沿って設けられた長穴と、この長穴に挿入されて上端部が前記サイドブロックに係合し、かつ下端部が前記ベースプレートに固定される締結部材とからなることを特徴とする請求項１記載の橋梁支承におけるサイドブロックの固定構造。
【請求項３】
前記第２固定手段は、サイドブロックに所定以上の水平力が加わったとき、座屈変形する座屈部材を有していることを特徴とする請求項１又は２記載の橋梁支承におけるサイドブロックの固定構造。
【請求項４】
前記第２固定手段は、前記サイドブロックの下面に設けられた段付き部を持つ溝穴と、この溝穴と整合するように前記ベースプレートの上面に設けられた溝穴とを有し、
前記座屈部材はベースプレートの溝穴及び前記サイドブロックの溝穴の前記段付き部に亘って嵌め込まれたせん断キーからなることを特徴とする請求項３記載の橋梁支承におけるサイドブロックの固定構造。
【請求項５】
前記せん断キーは低降伏点鋼からなることを特徴とする請求項４記載の橋梁支承におけるサイドブロックの固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、橋梁支承におけるサイドブロックの固定構造に関し、さらに詳細には、地震により上部構造に所定以上の水平力が加わったときゴム支承の橋軸直角方向の移動制限を解除する機能を持たせたサイドブロックの固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋梁用支承の１つとしてゴム支承が知られている。このゴム支承は、一般に、橋軸方向に対しては、上部構造の温度変化による伸縮や地震動を吸収すべく、せん断変形することにより移動できる構造となっている。他方、橋軸直角方向に対しては、サイドブロックがゴム支承を支持することにより、移動が制限されている。
【０００３】
しかしながら、所定以上の地震動、すなわちレベル１を越える地震動による水平力に対してもサイドブロックがゴム支承の移動を制限すると、橋脚等の下部構造に過大な力が加わりその損傷等を招く。そこで、上部構造に所定以上の水平力が加わったとき、ゴム支承に対する移動制限を解放する機構を組み込んだサイドブロックが提案されている（特許文献１，２参照）。なお、レベル１地震動とは、「道路橋示方書（Ｖ耐震設計編）・同解説」（社団法人  日本道路協会編）に示されている地震動のことである。
【０００４】
これら従来技術によれば、座屈機構に支持されたサイドブロックが回転することにより（特許文献１）、あるいはサイドブロックがねじりにより破断することにより、サイドブロックによる移動制限を解放することができる。しかしながら、これら従来技術は、いずれもサイドブロックを鉛直方向に回転させるものであるので、回転に伴ってゴム支承に対するサイドブロックの支持点の高さ位置が変化することから、構造が複雑になるだけでなく、設計強度の計算も複雑となる。
【特許文献１】特開２００５−７６１９５号公報
【特許文献２】特開２００５−１２７０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
この発明の目的は、サイドブロックを回転させることなく、水平移動させることによってゴム支承の移動制限を解放できるようにした、サイドブロックの固定構造を提供することにある。
【０００６】
この発明の別の目的は、上記目的に加えて、サイドブロックの移動制限を解放する際、ゴム支承に対する水平支持力を徐々に減少させることにより、下部構造や上部構造に悪影響を与えることがない、サイドブロックの固定構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は上記課題を達成するために、次のような手段を採用している。
すなわち、この発明は、ベースプレート上においてゴム支承の橋軸方向両側に設置され、該ゴム支承の橋軸直角方向のせん断変形を制限するサイドブロックの固定構造であって、
前記サイドブロックの橋軸直角方向の水平移動は許容するが鉛直方向の回転を阻止する第１固定手段と、
常時はサイドブロックの水平移動を制限し、前記サイドブロックに所定以上の水平力が加わったときその橋軸直角方向の水平移動を許容する第２固定手段と
を備えてなる橋梁支承におけるサイドブロックの固定構造にある。
【０００８】
前記第１固定手段は、例えば、前記サイドブロックに橋軸直角方向沿って設けられた長穴と、この長穴に挿入されて上端部が前記サイドブロックに係合し、かつ下端部が前記ベースプレートに固定される締結部材とからなる構成を採用することができる。
【０００９】
また、前記第２固定手段は、サイドブロックに所定以上の水平力が加わったとき、座屈変形する座屈部材を有している構成を採用することができる。この場合、前記第２固定手段は、前記サイドブロックの下面に設けられた段付き部を持つ溝穴と、この溝穴と整合するように前記ベースプレートの上面に設けられた溝穴とを有し、前記座屈部材はベースプレートの溝穴及び前記サイドブロックの溝穴の前記段付き部に亘って嵌め込まれたせん断キーからなる構成を採用することができる。
【００１０】
前記せん断キーとしては、普通鋼材を用いることができるが、低降伏点鋼を用いるとよい。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、地震動によりサイドブロックに所定以上の水平力が加わったとき、サイドブロックは鉛直方向に回転することなく、水平方向にのみ移動する。このため、ゴム支承に対するサイドブロックの支持点の高さ位置が変化せず、理想的なサイドブロックの解放パターンとなる。したがって、サイドブロックの全体構造が簡単となり、設計強度の計算も簡単となる。
【００１２】
また、サイドブロックの支持力を座屈部材に負担させているので、支持力は急激にではなく徐々に低減する。したがって、上部構造や下部構造に衝撃力が加わることがなく、悪影響を及ぼすことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明の実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、ゴム支承を用いた橋梁支承を示す橋軸方向矢視図、図２は橋軸直角方向矢視図である。ゴム支承１は、橋脚や橋台等の下部構造２と橋桁からなる上部構造３との間に設置される。
【００１４】
下部構造２の上にはベースプレート４が図示しないアンカーボルトにより固定される。ゴム支承１はゴム層と鋼板とを交互に積層してなる積層ゴム５と、その上下部に固定された上沓６及び下沓７とからなっている。下沓７はベースプレート４に固定され、上沓６は上部構造３に固定される。
【００１５】
サイドブロック８は、ゴム支承１の橋軸方向に沿う両側のベースプレート４上に固定される。このサイドブロック８はベース部９と、その中央から立ち上がる起立部１０とからなる。積層ゴム５から張り出す上沓６の端部が起立部１０に係合することにより、ゴム支承１の橋軸直角方向のせん断変形、すなわち上部構造３の同方向の水平移動が制限される。
【００１６】
図３はサイドブロックの固定構造を示す断面図、図４は平面図、図５は図３の線Ａ矢視による断面図である。起立部１０を挟むベース部９の両側部であって、ゴム支承１側には複数の長穴１１がそれぞれ設けられている。これらの長穴１１は橋軸直角方向に沿って設けられ、ゴム支承１と対向する端面において開口している。各長穴１１の奥部にボルト１２が挿入され、このボルト１２の下端部に形成されたねじ部１３はベースプレート４に螺着されている。
【００１７】
起立部１０の両側の２つの長穴１１群のそれぞれについて、各長穴を横切るように座板１４が配置されている。各ボルト１２はこの座板１４の孔を通して長穴１１に挿入され、ボルト頭部１６はワッシャ１５を介して座板１４に係合している。ボルト１２の締め付けは強固なものではなく、その代わりにねじ部１３には緩み止めのための接着材が塗布されている。
【００１８】
ベース部９の下面であって、ゴム支承１と反対側には橋軸方向に沿って溝穴１７が設けられている。この溝穴１７は段付き部１８を持つ２段となっている溝穴である。図面には段付き部１８よりも奥の溝穴部分が符合１７ａで示されている。他方、ベース部９と接するベースプレート４の上面には、溝穴１７と整合するように溝穴１９が設けられている。この溝穴１９とベース部９の溝穴１７の段付き部１８とに亘って、座屈部材であるせん断キー２０が嵌め込まれている。このせん断キー２０としては、通常の鋼材を用いることができるが、低降伏点鋼を用いるとよい。低降伏点鋼は降伏荷重にばらつきが少ないため、設計値に近い荷重で座屈がスムーズに起こるからである。
【００１９】
次に上記サイドブロックの作用について図６，図７及び図８を参照しながら説明する。図８はサイドブロックに作用する荷重（支持力）と変位との関係を示す荷重−変位曲線である。地震動により、上部構造３に橋軸直角方向の水平力が作用すると、その力はゴム支承１の上沓６を介してサイドブロック８に伝達される。ここで、地震動がレベル１以下のものであれば、図６（ａ）に示すように、せん断キー２０は弾性領域内での僅かな弾性ひずみを生ずるのみで、サイドブロック８はほとんど変位しない（図８の荷重−変位曲線の（ａ）部分参照）。
【００２０】
他方、レベル１を越える地震動が発生し、その水平力がサイドブロック８に作用すると、図６（ｂ）に示すように、せん断キー２０は座屈して屈曲部が段付き部１８よりも奥の溝穴部分１７ａに入り込む入り込む形で変形する。このせん断キー２０の座屈開始時点でサイドブロック８の支持力は最大支持力に達し、図７に示すように、サイドブロック８は橋軸直角方向への水平移動を開始し、ゴム支承１が橋軸直角方向にせん断変形することができるようになる。
【００２１】
このとき、サイドブロック８には鉛直方向の回転モーメントが作用するが、ボルト１２がその引張力によって抵抗するので、サイドブロック８には回転は生じない。その一方、ボルト１２は橋軸直角方向に延びる長穴１１に挿入されているので、結局、座板１４とサイドブロック８との間に滑りが生じて、サイドブロック８は水平方向にのみ移動する。このサイドブロック８の水平移動時の摩擦力は、上述のようにボルトの締め付け力が弱く、地震の力に比べて無視できる程度の大きさものであることから、サイドブロック８の水平移動に何ら影響を与えるものではない。摩擦抵抗をより減少させるために、サイドブロック８の下面及び座板１４の下面に薄いテフロン（登録商標）板を設けるとよい。
【００２２】
サイドブロック８の水平移動により、図６（ｃ）に示すように、せん断キー２０はさらに塑性変形する。このため、サイドブロック８の支持力は急激に失われず、徐々に低減する（図８の荷重−変位曲線の（ｂ）〜（ｃ）部分参照）。せん断キー２０は、最終的には図６（ｄ）に示すように、せん断破壊し、サイドブロック８の支持力（せん断キー２０が負担している分）はゼロとなる（図８の荷重−変位曲線の（ｄ）参照）。なお、サイドブロック８の支持力が完全にゼロとなるのは、ボルト１２が長穴１１から抜け出し、サイドブロック８がベースプレート４から離脱したときである。
【００２３】
以上のように、サイドブロック８にレベル１を越える地震動による水平力が加わったとき、サイドブロック８は鉛直方向に回転することなく、水平方向にのみ移動する。このため、上沓６に対するサイドブロック８の支持点の高さ位置が変化せず、理想的なサイドブロックの解放パターンとなる。したがって、サイドブロックの全体構造が簡単となり、設計強度の計算も簡単となる。
【００２４】
また、サイドブロック８の支持力を座屈変形するせん断キー２０に負担させているので、支持力は急激にではなく徐々に低減する。したがって、上部構造３や下部構造２に衝撃力が加わることがなく、悪影響を及ぼすことがない。また、せん断キー２０はサイドブロック８及びベースプレート４にそれぞれ設けられた溝穴１７，１９に嵌め込まれているので、外部に露出することがなく、その機能を長期に亘って維持することができる。さらに、大地震後のサイドブロックの復旧についても、せん断キー２０を新しいものと取り替えるだけでよいので、復旧作業を容易に行うことができる。
【００２５】
上記実施形態は例示にすぎず、この発明は種々の態様を採ることができる。例えば、上記実施形態ではせん断キーを嵌め込む溝穴をサイドブロックおよびベースプレートそれぞれについて１つだけ設けたが、溝穴は複数設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ゴム支承を用いた橋梁支承を示す橋軸方向矢視図である。
【図２】同支承の橋軸直角方向矢視図である。
【図３】サイドブロックの詳細を示す断面図である。
【図４】同サイドブロックの平面図である。
【図５】図３の線Ａによる矢視図である。
【図６】サイドブロックの水平移動に伴うせん断キーの変形を示す図である。
【図７】サイドブロックの水平移動状態を示す橋軸方向矢視図である。
【図８】サイドブロックの荷重−変位曲線を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１      ゴム支承
２      下部構造
３      上部構造
４      ベースプレート
５      積層ゴム
６      上沓
７      下沓
８      サイドブロック
９      ベース部
１０      起立部
１１      長穴
１２      ボルト
１３      ねじ部
１４      座板
１６      ボルト頭部
１７      溝穴
１７ａ    段付き部の奥の溝穴部分
１８      段付き部
１９      溝穴
２０      せん断キー
【図１】
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【図２】
2007297792.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2007297792.tif 000008
【図７】
2007297792.tif 000009
【図８】
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