(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間に掛け渡される橋梁の少なくとも一方の端部と橋台又は橋脚との間に制振装置が介設された制振橋梁であって、
前記制振装置が、前記橋梁の少なくとも一方の端部に設けられ、下方に延在するヒレ状板部材と、
前記橋台又は橋脚に、前記ヒレ状板部材と対面するように設けられた板部材と、
前記ヒレ状板部材と前記板部材との間に設けられた制振部材とを備えて構成されることを特徴とする制振橋梁。
【請求項２】
前記制振装置が、前記板部材又は前記制振部材を共用することにより連続して、又はそれぞれの制振装置の間に距離を置いて、前記橋梁の幅方向に２組以上列設されていることを特徴とする請求項１に記載の制振橋梁。
【請求項３】
前記制振装置において、前記板部材が前記ヒレ状板部材の両側に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の制振橋梁。
【請求項４】
前記制振部材が、粘弾性体、粘性体又は摩擦部材のいずれかであって、温度に対する特性が異なる２種類以上の組合せであることを特徴とする請求項１〜３に記載の制振橋梁。
【請求項５】
前記制振部材として粉体が用いられており、
前記板部材が、前記粉体を保持するための、前記ヒレ状板部材が収まる容器に形成されていることを特徴とする請求項１〜３に記載の制振橋梁。
【請求項６】
前記ヒレ状板部材が、前記粉体に対して抵抗手段を有することを特徴とする請求項５に記載の制振橋梁。
【請求項７】
所定間に掛け渡される橋梁の少なくとも一方の端部と橋台又は橋脚との間に制振装置が介設された制振橋梁であって、
前記制振装置が、前記橋梁の少なくとも一方の端部に設けられ、下方に延在するヒレ状板部材と、
前記橋台又は橋脚に設けられた前記ヒレ状板部材が収まる凹部と、
前記凹部に収められた前記ヒレ状板部材と前記凹部との間に設けられた制振部材とを備えて構成されることを特徴とする制振橋梁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、風や交通により発生する橋梁の振動を抑止する制振橋梁に関し、特に、河川・運河・渓谷・湖沼等の中小規模所定間に掛け渡される橋梁の制振橋梁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年においては、橋梁の合理化・低コスト化を目的として、少数桁橋梁等が増加している。これらの橋梁は、部材数が少なくなるため、捻れ振動数や減衰特性が低下すると言われ、風や交通による振動の問題が懸念されている。特に、中小規模の橋梁（５０ｍ〜１００ｍ程度）においては、上述の振動問題に対して必ずしも十分な検討がなされておらず、橋梁の施工中や完成後に振動の発生が問題になる場合があった。
【０００３】
そこで、この振動を制振する従来の方法を図１６（イ）〜（ハ）に示す。橋梁７１は、両端が支点７３を介して橋台７２に支持されており、橋梁７１には動吸振器７４が設けられている。動吸振器７４は、図１６（イ）〜（ハ）に示すように、橋梁７１が振幅して腹となる箇所に設けられる。動吸振器７４は、本体部分とバネ及びダンパとから構成されており、重量が大きくなるほど高い制振効果が発揮される。
【０００４】
また、動吸振器の固有振動数を橋梁の振動数に近くなるようにチューニングすることにより、その固有振動モードに対して制振性能が発揮されるため、橋梁の複数のモードを制御する場合には、各モードに対してチューニングされた動吸振器を、各モードの腹近傍の位置に設置することが行われていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高い制振性能を付加するためには、大きな重量の動吸振器を橋梁に設置する必要があり、橋梁構造への負担が大きいという問題がある。また、動吸振器自体が大きくなるために、橋梁の内部に取付ける場合には十分な設置空間が必要とされ、橋梁が完成してからの設置が難しいという問題がある。更に、振動数の異なる複数のモードに対して制振性能を持たせるためには、各モードに対してそれぞれ別に動吸振器を設置する必要があるという問題がある。
【０００６】
本発明は、前記課題に鑑みなされたものであり、簡易で軽量であり、複数の異なる振動数に対して制振性能を有する制振装置を備えた制振橋梁を提供する事を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、所定間に掛け渡される橋梁の少なくとも一方の端部と橋台又は橋脚との間に制振装置が介設された制振橋梁であって、前記制振装置が、前記橋梁の少なくとも一方の端部に設けられ、下方に延在するヒレ状板部材と、前記橋台又は橋脚に、前記ヒレ状板部材と対面するように設けられた板部材と、前記ヒレ状板部材と前記板部材との間に設けられた制振部材とを備えて構成される。
【０００８】
上記の構成によると、非常に軽量な制振装置とすることができ、橋梁の端部に取付けるため橋梁構造への重量的な負担は殆どない。また、下向きに延在する板状の部材により橋梁端部の回転変位が拡大されるため、橋梁の振動が小さいときでも減衰機構部に大きな相対変位を生じさせる。更に、板状の部材は変形することがなく、制振部材に変形を集中できるため、高いエネルギー吸収能力を発揮する。また、制振部材として粘弾性体を利用した場合、その剛性の効果により橋梁の固有振動数が上がり、耐風安定性の面で特に有利となる。
【０００９】
また、橋梁の下部に取付ける構造であるため、十分な取付け空間があり、橋梁完成後の取付けも容易であり、橋梁下部に設けられるため直射日光や雨を防ぐことができ、耐久性も向上する。
【００１０】
また、構造物に減衰を直接付加する構造になるため、振動数の異なる複数のモードに対して減衰付加効果がある。更に、橋梁の減衰特性は制振装置の減衰付加性能できまるため、橋梁の設計段階でも橋梁の減衰性能の見積もりが容易であり、橋梁完成後の風及び交通振動の推定が可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の制振橋梁は、請求項１において、前記制振装置が、前記板部材又は前記制振部材を共用することにより連続して、又はそれぞれの制振装置の間に距離を置いて、前記橋梁の幅方向に２組以上列設されている。
【００１２】
上記の構成によると、橋梁の端部において、制振装置が橋梁の幅方向に２組以上列設されているため、橋梁の曲げ変形だけでなく、捻れ変形に対しても効果を発揮する。それぞれの制振装置の距離を広げる程、効率よく捻れ変形を防ぐことができる。
【００１３】
請求項３に記載の制振橋梁は、請求項１又は２において、前記制振装置において、前記板部材が前記ヒレ状板部材の両側に設けられている。
【００１４】
上記の構成によると、板部材がヒレ状板部材の両側に、挟むように設けられているため、ヒレ状板部材及び板部材には面内方向の荷重しか作用しなくなるため、制振装置の剛性がより高くなるとともに、ヒレ状板部材の面外変形による板部材の剥離を効率よく防止することができる。また、制振部材の作用面積が大きくなるため、それぞれのヒレ状板部材及び板部材の面積を減らすことができ、制振装置全体を小さくすることができる。例えば、ヒレ状板部材が１枚で板部材は２枚の場合は、制振部材の作用面積は２倍となり、ヒレ状板部材の面積を半分にすることができる。
【００１５】
請求項４に記載の制振橋梁は、請求項１〜３において、前記制振部材が、粘弾性体、粘性体又は摩擦部材のいずれかであって、温度に対する特性が異なる２種類以上の組合せである。
【００１６】
上記の構成によると、温度変化に対する特性が異なる２種類以上の樹脂を組み合わせることにより、広い温度帯域で安定した減衰性能を発揮するようになる。
【００１７】
請求項５に記載の制振橋梁は、請求項１〜３において、前記制振部材として粉体が用いられており、前記板部材が、前記粉体を保持するための、前記ヒレ状板部材が収まる容器に形成されている。
【００１８】
上記の構成によると、制振部材として砂等の粉体が用いられるため、粉体を流動させることにより振動エネルギーが吸収されるとともに、温度に対する影響を受けないため、広い温度範囲で安定した減衰付加性能を得ることができる。また、材料が安価であるとともに、取り扱いも容易である。
【００１９】
請求項６に記載の制振橋梁は、請求項５において、前記ヒレ状板部材が、前記粉体に対して抵抗手段を有する。
【００２０】
上記の構成によると、ヒレ状板部材に抵抗物を設ける、あるいは振動に対して抵抗するような形状とすることで、橋梁の振動に対する減衰付加性能が向上する。
【００２１】
請求項７に記載の制振橋梁は、所定間に掛け渡される橋梁の少なくとも一方の端部と橋台又は橋脚との間に制振装置が介設された制振橋梁であって、前記制振装置が、前記橋梁の少なくとも一方の端部に設けられ、下方に延在するヒレ状板部材と、前記橋台又は橋脚に設けられた前記ヒレ状板部材が収まる凹部と、前記凹部に収められた前記ヒレ状板部材と前記凹部との間に設けられた制振部材とを備えて構成される。
【００２２】
上記の構成によると、橋台又は橋脚に凹部を設けるのみでよく、板部材を設ける必要がないため、構造が簡易である。また、橋台又は橋脚の凹部の内部は、外部の影響が少ないため、急激な温度変化が少なく、制振部材は安定した制振性能が得られ易い。更に、制振装置自体は横風の影響を受けずに耐久性に優れる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施形態例を、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００２４】
図１は、本発明の第１実施形態の概略図である。図１において、橋脚１は橋台２に掛け渡されており、橋台２上部の支点２ａを介して橋台２に固定されている。橋梁１と橋台２との間には、橋梁１の振動を防止する制振装置３が介設されている。
【００２５】
図２（ａ）は橋梁１の支点２ａ付近の拡大図であり、図２（ｂ）は橋梁１の幅方向の断面図である。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、制振装置３は、橋梁１の下部に設けられた、下方に延在するヒレ状板部材４と、橋梁１の軸方向に、ヒレ状板部材４と一部が対面して重なり合うように橋台２の側面部に設けられた板部材５と、図２（ｂ）に示すようにヒレ状板部材４と板部材５との間に設けられた制振部材６とを備えてなる。
【００２７】
ヒレ状板部材４は、剛性の高いものであり、橋梁１の下面に固定され橋梁１と一体化している。板部材５もまた、剛性の高いものであり、橋台２に固定され橋台２と一体化している。ヒレ状板部材４及び板部材５は、剛性を増すために、梁等のリブ部材で補強されてもよい。制振部材６は、剛性の低い変形可能なものであり、ヒレ状板部材４と板部材５とが対向して重ねられた部分の隙間に設けられ、ヒレ状板部材４及び板部材５に引張られても剥離しないようにそれぞれに接着されている。
【００２８】
制振部材６としては、粘弾性体や粘性体、摩擦部材等が適しており、例えば高分子材料、ゴム、アスファルト材、ウレタン材、ゲル等が好適に用いられる。制振部材６の材料が、例えば粘性体のように剛性が低く、それ自体を支持することができない場合は、ヒレ状板部材４や板部材５に、制振材料６を取り囲むようにしてシール部材を設け、制振部材６を配する。
【００２９】
また、制振部材６が、温度変化に対する特性が異なる２種類以上の樹脂の組合せによるものとすると、広い温度帯域で安定した減衰性能を発揮する。組合せ方としては、特性の異なる２種類以上の樹脂を、一箇所に積層したり、場所毎に配設したり、橋梁の一端と他端に配設したりすることができる。
【００３０】
また、制振部材６の層の厚さや面積を調整することにより、制振部材６の複素せん断剛性を調整できる。制振部材６が殆ど変形せずにヒレ状板部材４及び板部材５が変形するようでは、大きな減衰性能は期待できないため、制振部材６の複素せん断剛性は、ヒレ状板部材４及び板部材５より早く変形する程度の値に調整するとよい。
【００３１】
図３に、制振装置３の動作原理を示す。橋梁１に振動が加わり、支点２ａを中心に橋梁１が回転すると、橋梁１に取付けられたヒレ状板部材４もそれに追従して変位する。このとき、ヒレ板状部材４と板部材５との間の制振部材６に大きな相対変形が生じ、制振部材６のせん断変形により回転変位のエネルギーが吸収され、橋梁１は制振される。
【００３２】
また、このとき、下向きに延在するヒレ状板部材４により、橋梁１端部の回転変位が制振機構で拡大されるため、橋梁１の振動が小さいときでも、効率よく橋梁１の端部の回転変位を拘束することができる。橋梁１と支点２ａとが接する、橋梁１の回転中心のヒンジからヒレ状板部材４までの距離が長い程、また、ヒレ状板部材４の、橋梁１から板部材５までの距離が長い程、相対変位は大きくなる。そのため、それぞれの距離を調節することにより、相対変位を大きくし、効率よく制振することが可能である。
【００３３】
図４に、橋梁１が長く、橋梁１の両端の間に橋脚７が設けられた場合の橋梁１の概略図を示す。図４に示す橋梁１では、図１に示す制振橋梁の橋梁１の概中央部に、支点７ａを上部に有する橋脚７が設けられている。橋梁１は、支点７ａを介して橋脚７に固定されている。橋梁１と橋脚７との間には、制振装置３が設けられており、橋梁１の振幅により支点７ａ付近に発生する回転変位を制御する。このように、橋梁１が長くなれば、橋梁の両端の間に橋脚を設けることで、効率よく制振することが可能である。
【００３４】
本発明の第２実施形態例を、図５を参照しながら説明する。図５は、橋梁２１の幅方向の断面図である。橋梁２１の下部に、２箇所に制振装置２３が、それぞれの制振装置２３の間に距離を置いて列設されている。制振装置２３は、橋梁２１の下部に設けられたヒレ状板部材２４と、橋梁２１の軸方向に、ヒレ状板部材２４と一部が重なり合うように橋台２２（図示しない）に設けられた板部材２５と、ヒレ状板部材２４と板部材２５との間に設けられた制振部材２６とを備えてなる。
【００３５】
上記の構成によると、橋梁２１が捻れ変形する際は、橋梁２１の端部において対称に配置された２箇所の制振装置２３のヒレ状部材２４は、逆相で変位する。橋梁２１の幅方向の端に取付ける程、その変位は大きくなり、橋梁に高い制振能力が付加される。
【００３６】
本発明の第３実施形態例を、図６を参照しながら説明する。図６（ａ）及び図６（ｂ）は、それぞれ橋梁３１、橋梁３１´の幅方向の断面図である。
【００３７】
図６（ａ）は、橋梁３１の幅方向の断面図である。橋梁３１の下部に制振装置３３が設けられている。制振装置３３は、橋梁３１の下部に設けられたヒレ状板部材３４と、橋梁３１の軸方向に、ヒレ状板部材３４と一部が重なり合うように、ヒレ板状部材３４の両側に、橋台３２（図示しない）に設けられた板部材３５と、ヒレ状板部材３４と板部材３５との間に設けられた制振部材３６とを備えてなる。
【００３８】
上記の構成によると、ヒレ状板部材３４を挟むようにして、板部材３５が対称位置に設けられるため、ヒレ状板部材３４及び板部材３５には面内方向からの荷重しか作用しなくなるため、制振装置３３の剛性がより高くなるとともに、ヒレ状板３４部材及び板部材３５と、制振部材３６との間の剥離が効率よく妨げられる。また、制振部材３６の作用面積が大きくなるため、それぞれのヒレ状板部材３４及び板部材３５の面積を減らすことができ、制振装置３１全体を小さくすることができる。本実施形態の場合、制振部材３６の作用面積は２倍となり、ヒレ状板部材３４の面積を半分にすることができる。
【００３９】
図６（ｂ）は、橋梁３１´の幅方向の断面図である。橋梁３１´の下部に制振装置３３´が設けられている。制振装置３３´は、橋梁３１´の下部に設けられた２枚のヒレ状板部材３４´と、橋梁３１´の軸方向に、ヒレ状板部材３４´と一部が重なり合うように、ヒレ板状部材３４´の両側とヒレ状板部材３４´の間に、橋台３２´（図示しない）に設けられた板部材３５´と、ヒレ状板部材３４´と板部材３５´との間に設けられた制振部材３６´とを備えてなる。
【００４０】
上記の構成によると、制振装置３３´は制振装置３１と同様の効果が得られるとともに、制振部材３６´の作用面積が大きくなるため、それぞれのヒレ状板部３４´材及び板部材３５´の面積を減らすことができ、制振装置３３´全体を小さくすることができる。また、制振装置３３´が、連続して橋梁３１´の幅方向に２組列設されているため、橋梁３１´の端部において、橋梁３１´の曲げ変形だけでなく、捻れ変形に対しても効果を発揮する。
【００４１】
本発明の第４実施形態例を、図７を参照しながら説明する。図７（ａ）は橋梁４１の一端の拡大図であり、図７（ｂ）は橋梁４１の幅方向の断面図である。
【００４２】
図７（ａ）に示すように、制振装置４３は、橋梁４１の下部に設けられたヒレ状板部材４４と、橋梁４１の軸方向に、ヒレ状板部材４４と一部が重なり合うように設けられた板部材４５と、図７（ｂ）に示すように、ヒレ状板部材４４と板部材４５との間に設けられた制振部材４６と、板部材４５を支持する梁４７とを備えてなる。
【００４３】
上記の構成によると、橋台２への設置が容易な梁４７とし、板状の板部材４５を梁４７に固定し一体化することで、効率よく制振装置４３とすることができる。また、梁４７は１本に限らず、複数本であってもよい。
【００４４】
本発明の第５実施形態例を、図８を参照しながら説明する。図８（ａ）は橋梁５１の凹部５２ａ周辺の断面図であり、図８（ｂ）は橋梁５１の幅方向の断面図である。
【００４５】
図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、制振装置５３は、橋梁５１の下部に設けられたヒレ状板部材５４と、橋台５２の上面部に、ヒレ板状部材５４が収まるように設けられた凹部５２ａと、ヒレ状板部材５４が凹部５２ａに収められた状態で、ヒレ板状部材５４と凹部５２ａとの間に設けられた制振部材５６とを備えてなる。
【００４６】
上記の構成によると、橋台５２に凹部５２ａを設けるのみでよく、板部材を設ける必要がないため、制振装置５３の構造が簡易である。また、橋台５２の凹部５２ａの内部は、外部の影響が少ないため、急激な温度変化が少なく、制振部材５６は安定した制振性能が得られ易い。更に、制振装置５３自体は横風の影響を受けずに耐久性に優れる。
【００４７】
本発明の第５実施形態例の変形例を、図９を参照しながら説明する。図９は橋梁５１´の一端の拡大図である。
【００４８】
図９に示すように、制振装置５３´は、橋梁５１´の下部に設けられたＬ字型のヒレ状板部材５４´と、橋台５２´の側面部に、ヒレ板状部材５４´が収まるように設けられた凹部５２ａ´と、ヒレ状板部材５４´が凹部５２ａ´に収められた状態で、ヒレ板状部材５４´と凹部５２ａ´との間に設けられた制振部材５６´とを備えてなる。
【００４９】
上記の構成によると、橋台５２の側面に凹部５２ａ´が設けられているため、凹部５２ａ´に雨水が浸入する可能性が低くなるため、耐久性に優れる。また、制振装置５３の場合よりも、橋梁５１´端部の回転変位が拡大されるため、橋梁５１´の振動が小さいときでも減衰機構部に大きな相対変位を生じさせ、効率よく橋梁５１´端部の回転変位を拘束することができる。このとき、橋梁５１´と支点５８´とが接する橋梁５１´の回転中心のヒンジからヒレ状板部材５４´までの距離が長い程、また、ヒレ状板部材５４´の、橋梁５１´の軸方向の距離が長い程、相対変位は大きくなる。そのため、それぞれの距離を調節することにより、相対変位を大きくし、効率よく制振することが可能である。
【００５０】
本発明の第６実施形態例を、図１０を参照しながら説明する。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、それぞれ制振装置の水平方向断面図と、垂直方向断面図である。
【００５１】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示す制振装置は、橋梁の下部に設けられたヒレ状板部材８３と、橋梁の軸方向に、ヒレ状板部材８３と一部が重なり合うように、ヒレ状板部材８３の両側に設けられた板部材８２ａ及び８２ｂと、ヒレ状板部材８３を囲むように支持部材８５ａ乃至８５ｄにより形成された容器８５と、容器８５内に充填された砂８４（粉体）とを備えてなる。なお、雨や異物の浸入を防ぐために、場合によっては、支持部材８５ｃにはヒレ状板部材８３の移動方向にスリットが設けられ、このスリットの周囲に可動性のカバーが設けられている。
【００５２】
上記の構成によると、ヒレ状板部材８３の振動は、砂８４を流動させることにより吸収される。また、砂を利用しているため、温度に対する影響を受けず、広い温度範囲で安定した減衰付加性能を得ることができる。制振部材として用いられる粉体は砂が好ましいが、砂に限らず砂利等を用いてもよい。
【００５３】
また、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、第６実施形態例の変形例であり、それぞれ制振装置の水平方向断面図と、垂直方向断面図である。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示す制振装置に、抵抗手段として、突部８６が設けられている。
【００５４】
上記の構成によると、ヒレ状板部材８３の振動は、効率よく砂８４に吸収される。ヒレ状板部材８８に、抵抗手段として突部９１が設けられているため、減衰付加性能を向上させることができる。また、砂を利用しているため、温度に対する影響を受けず、広い温度範囲で安定した減衰付加性能を得ることができる。
【００５５】
なお、第６実施形態例の変形例として、抵抗手段の突部の形状を、垂直方向に細長いものを列設させたり、ヒレ状板部材を円弧状に囲むものとしたり、球を分割したものを複数設ける等の手段がある。いずれの場合も、橋梁の振動に対する減衰付加能力は向上する。
【００５６】
【実施例】
（実施例１）第１実施例として、本発明に係る制振装置を用いた制振模型を用いた橋梁模型を用いて、実験を行った。図１２は、本実施例に用いた制振模型の斜視図である。実際の橋梁の１/１０の大きさとした。
【００５７】
図１２で、橋梁６１は両端が橋台６２で支点６２ａを介して支持されており、橋梁６１と橋台６２との間には、制振装置６３が介設されている。制振装置６３の制振部材として、酢酸ビニル系の粘弾性体を使用した。
【００５８】
上記の制振模型に振動を与えた結果を図１３及び図１４に示す。図１３に、横軸を温度とし、縦軸を１次モードの固有振動数としたものを示し、図１４に、横軸を温度とし、縦軸を１次モードの減衰比としたものを示した。
【００５９】
（実施例２）第２実施例として、図１２に示す橋梁を用いて、橋梁の一端の制振装置の制振部材を３０°Ｃ近傍で制振性能が高い樹脂を利用したものとし、他端の制振装置の制振部材を１０°Ｃ近傍で制振性能が高い樹脂を利用したものとして、実験を行った。図１５に温度に対する減衰比のグラフを示す。
【００６０】
（実施例３）第３実施例として、図１２に示す橋梁模型に、図１０及び図１１に示す制振装置を用いて、粉体として砂を用いて、実験を行った。図１０に示すように、制振装置に抵抗手段を設けなかった場合は、減衰は１．１４％となった。また、図１１に示すように、制振装置に抵抗手段を設けた場合は、減衰は２．８０％となった。いずれの場合でも、制振装置を用いることで減衰効果が得られ、抵抗手段が設けられると、更に減衰性能は向上すると言える。
【００６１】
【比較例】
実施例１で用いた制振模型において、制振装置を用いなかった場合の制振模型に振動を与えた結果を、比較例として図１２及び図１３に示す。図１２に、横軸を温度とし、横軸を１次モードの固有振動数としたものを示し、図１３に、横軸を温度とし、縦軸を１次モードの減衰比としたものを示した。
【００６２】
実施例１と比較例とを比較すると、図１２から、比較例では２．５（Ｈｚ）くらいでほぼ一定の値をとっているが、実施例１では、温度によっては固有振動数が大幅に増加していることが確認できた。
【００６３】
また、図１３から、比較例の橋梁の減衰は非常に小さく、殆どの温度範囲の減衰比は１％以下であるが、実施例１では広い温度範囲で高い減衰性能を有することが確認できた。なお、一般に、粘弾性体はゆっくりとした動きに対しては、等価な剛性が小さくなるため、本発明に係る制振装置が橋梁自体の熱伸びを妨げることはない。
【００６４】
実施例２によると、図１５より、２種類の温度特性を有する制振部材を使用することにより、減衰比の最大値は小さくなるが、それぞれの温度特性の値でピーク値を示しながら、広い温度帯域で安定して高い減衰性能を有することが確認できた。
【００６５】
【発明の効果】
請求項１の発明によると、非常に軽量な制振装置とすることができ、橋梁の端部に取付けるため橋梁構造への重量的な負担は殆どない。また、板状の部材により橋梁端部の回転変位が拡大されるため、橋梁の振動が小さいときでも減衰機構部に大きな相対変位を生じさせ、効率よく橋梁端部の回転変位を拘束することができる。更に、板状の部材は変形することがなく、制振部材が変形し十分なエネルギー吸収が行われるため、制振部材として粘弾性体を利用した場合、その剛性の効果により橋梁の固有振動数が上がり、耐風安定性の面で特に有利となる。
【００６６】
また、橋梁の下部に取付ける構造であるため、十分な取付け空間があり、橋梁完成後の取付けも容易であり、橋梁下部に設けられるため直射日光や雨を防ぐことができ、耐久性も向上する。
【００６７】
また、構造物に減衰を直接付加する構造になるため、振動数の異なる複数のモードに対して減衰付加効果がある。更に、橋梁の減衰特性は制振装置の減衰付加性能できまるため、橋梁の設計段階でも橋梁の減衰性能の見積もりが容易であり、橋梁完成後の風及び交通振動の推定が可能となる。
【００６８】
請求項２の発明によると、橋梁の端部において、制振装置が橋梁の幅方向に２組以上列設されているため、橋梁の曲げ変形だけでなく、捻れ変形に対しても効果を発揮する。それぞれの制振装置の間の距離を広げるほど、効率よく捻れ変形を防ぐことができる。
【００６９】
請求項３の発明によると、板部材がヒレ状板部材の両側に、挟むように設けられているため、ヒレ状板部材及び板部材には面内方向の荷重しか作用しなくなるため、制振装置の剛性がより高くなるとともに、ヒレ状板部材及び板部材と制振材料との間の剥離を効率よく防止することができる。また、制振部材の作用面積が大きくなるため、それぞれのヒレ状板部材及び板部材の面積を減らすことができ、制振装置全体を小さくすることができる。例えば、ヒレ状板部材が１枚で板部材は２枚の場合は、制振部材の作用面積は２倍となり、ヒレ状板部材の面積を半分にすることができる。
【００７０】
請求項４の発明によると、温度変化に対する特性が異なる２種類以上の樹脂を組み合わせることにより、広い温度帯域で安定した減衰性能を発揮するようになる。
【００７１】
請求項５の発明によると、制振部材として砂等の粉体が用いられるため、粉体を流動させることにより振動エネルギーが吸収されるとともに、温度に対する影響を受けないため、広い温度範囲で安定した減衰付加性能を得ることができる。また、材料が安価であるとともに、取り扱いも容易である。
【００７２】
請求項６の発明によると、ヒレ状板部材に抵抗物を設ける、あるいは振動に対して抵抗するような形状とすることで、橋梁の振動に対する減衰付加抵抗が向上する。
【００７３】
請求項７の発明によると、橋台又は橋脚に凹部を設けるのみでよく、板部材を設ける必要がないため、構造が簡易である。また、橋台又は橋脚の凹部の内部は、外部の影響が少ないため、急激な温度変化が少なく、制振部材は安定した制振性能が得られ易い。更に、制振装置自体は横風の影響を受けずに耐久性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の制振橋梁の概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態の橋梁１の支点２ａ付近の拡大図と、橋梁１の幅方向の断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態の橋梁１の支点２ａ付近の作動を示す拡大図である。
【図４】本発明の第１実施形態の変形例の橋梁１の概略図である。
【図５】本発明の第１実施形態の橋梁２１の幅方向の断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態の橋梁３１、及びその変形例の橋梁３１´の幅方向の断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態の橋梁４１の支点４２ａ付近の拡大図と、橋梁４１の幅方向の断面図である。
【図８】本発明の第５実施形態の橋梁５１の凹部５２ａ付近の拡大図と、橋梁５１の幅方向の断面図である。
【図９】本発明の第５実施形態の変形例の橋梁５１´の支点５８´付近の拡大図である。
【図１０】本発明の第６実施形態の橋梁の支点付近の拡大図である。
【図１１】本発明の第６実施形態の変形例の橋梁の支点付近の拡大図である。
【図１２】本発明の実施例に用いた制振模型の斜視図である。
【図１３】本発明の実施例と比較例の実験結果を表すグラフである。
【図１４】本発明の実施例と比較例の実験結果を表すグラフである。
【図１５】本発明の実施例の実験結果を表すグラフである。
【図１６】従来の制振橋梁の概略図である。
【符号の説明】
１    橋梁
２    橋台
２ａ  支点
３    制振装置
４    ヒレ状板部材
５    板部材
６    制振部材
【図１】
0003862529.tif 000002
【図２】
0003862529.tif 000003
【図３】
0003862529.tif 000004
【図４】
0003862529.tif 000005
【図５】
0003862529.tif 000006
【図６】
0003862529.tif 000007
【図７】
0003862529.tif 000008
【図８】
0003862529.tif 000009
【図９】
0003862529.tif 000010
【図１０】
0003862529.tif 000011
【図１１】
0003862529.tif 000012
【図１２】
0003862529.tif 000013
【図１３】
0003862529.tif 000014
【図１４】
0003862529.tif 000015
【図１５】
0003862529.tif 000016
【図１６】
0003862529.tif 000017