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Project Brief

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237号目次で耐震性・耐風性においても他案にDesign of the long-span cable-stayed bridge in consideration of large-scale earthquake

優っていると評価された第 2 案を最良案として選定した。

プロジェクト紹介

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第 2 案の構造形式は、中央径間を大規模地震動を考慮した長大斜張橋の計画

鋼床版箱桁、側径間を PC 箱桁とする5径間連続複合斜張橋である。
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新井伸博

構造概要

本橋の特徴を整理すると、以下のARAI Nobuhiroとおりである（図4）。
航路限界から中央径間長 360m を大日本コンサルタント株式会社
構造事業部決定し、コスト縮減の観点から主橋■写真 1 −平成 19 年 7月時点の現地状況（海王丸パークより）

梁部の橋長を抑えるため、側径間を1 ――はじめにに架橋される斜張橋であり、当社でより発注され、技術検討調査委員会

PC 箱桁、中央径間を鋼箱桁とした

臨港道路富山新港東西線は、国

平成 13 年 10 月より橋梁予備設計を（委員長：長井正嗣長岡技術科学大

鋼・PC 主桁が混合する複合斜張橋

土交通省が整備を進めている幹線行い、その後、当社を含め建設コン学教授）
にて技術審議されている。とした。側径間長 60m ＋ 60m は、鋼道路であり、伏木富山港（新湊地区）サルタント8 社が 3 ヶ年以上に渡っての航路を跨ぐ自動車専用の臨港道路線全線の橋梁詳細設計に従事し路である 1）
（図1）
。ている。

桁で構成される中央径間と重量とが2 ――現場状況バランスし、負反力が生じない長さとした。

伏木富山港は昭和 42 年に港口の本稿で紹介する新湊大橋（仮称）

なお、当該業務は北陸地方整備開削を行い、翌年に富山新港としてケーブル構造は長支間になること、は、上記道路が港口部を跨ぐ位置

局・新潟港湾空港技術調査事務所開港している。しかし、これにより一路面の高さが高いこと（海面上の最体であった地域が東西に分断され、大高が約 50m）等から、上部構造のそれ以来、渡船が住民の交通手段静的および動的安定性を重視して、となっていた。

A型の塔を有する2面吊りとした。
航路高を要することから、地震時上臨港道路富山新港東西線は、延長約3.6km、うち約2.5kmが橋梁である。

部工慣性力作用位置が高くなるため、■図 2 −新湊大橋の完成予想図

主塔やニューマチックケーソン基礎を新湊大橋完成時には渡船に替わって、橋脚に設置する昇降用エレベー270m、クリアランス 47m）を跨ぐこと

タと橋梁直下に添架予定の歩道を利から、橋長 600m、中央径間長360m、本橋の形式比較では、航路条件

向レベル 2 地震時の慣性力を減少さ用することで、永年分断されていた主塔高さ 125m の長大斜張橋としての確保や、幅員に比べて支間長がせる必要があった。そのため、塔と地域が再び結ばれることになる。

計画された。斜張橋の両側取付け大きいことから耐震性や耐風性を重主桁の結合部は、制振ダンパー、免部には、6 連のアプローチ橋（PC 連視し、これらの条件に適応可能な橋震支承および弾性拘束ケーブルから続箱桁橋）が接続する。

梁形式として 3案を選出した（図3）。

なる制振システムを介して結合するこ

検討の結果、建設費が最も安価とで、慣性力の低減と適切な分散を

平成 19 年 7 月時点では、路線全線のアプローチ部がほぼ完成し、港口部を跨ぐ新湊大橋は、下部工が完

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橋梁形式

設計可能な寸法とするには、橋軸方成し上部工の工事を待っている状況である（写真 1）。
本橋の完成は、海王丸パークに停泊している海王丸のマストの向こうに見える雄大な立山連峰を借景とする、新たな港のシンボルマークとして期待されている（図2）。
3 ――橋梁計画■図 1 −新湊大橋（仮称）位置図

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新湊大橋は、大空間の航路（幅■図 3 −橋種比較案（縦横比 1：2）

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■図 6 −主桁の耐風対策案

全天候型の自転車歩行者道を吊り下げる構造とし、透明の外装板により眺望も確保している。

5 ――耐風設計
本橋梁は中央径間長 360m を有する柔構造であること、さらに桁断面当性および空力対策前後の静的空気力の変化から対策の妥当性を検証した。の幅高さ比が約 3と比較的小さいこ
4 ――耐震設計■図 4 −新湊大橋一般図■表 1 −制御システムの概要

構造

部材

上部構造

塔、主桁ケーブル

目標耐震性能（レベル２地震動）
・発生応力度が降伏応力度以下
・橋軸直角方向地震時のPC桁の曲げひび割れは許容

下部構造
基礎

った検討によると、桁について渦励

主塔は A 型形状であり、高さ方向のような大規模地震に耐え得る耐震

振、フラッターおよびギャロッピングに塔柱断面が変化していること、2本性を付与するため、地震時保有水平（鉛直たわみ発散振動）の発生が予の塔柱間隔が大きく変化しているこ

耐力法の概念に則って保有すべき想された。また、主塔についても現とが特徴である。塔柱単体の空力応

耐震性能を整理し、動的解析によっ行の矩形断面を採用した場合、同様答が変化するほか、橋軸直角方向のて耐震性能を照査した 2）。に渦励振などの発生が予想された。

風が作用する場合、塔柱が並列状態

そこで、主桁および主塔の部分模となることから、塔柱の間隔により空型を用いた 2 次元バネ支持風洞試験

力的相互干渉影響が大きく変化する。

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目標耐震性能本橋は B 種の橋に該当しており、を実施し、基本的な空力振動性状

このため、高さ方向に異なる 3 断洞実験等の検討結果より、耐風対策

レベル 2 地震動に対し本橋が保有すを把握するとともに有効な対策案を面を対象とした試験を行ない、これ・残留変位が橋脚高さの１％以下と耐風上有利となる基本形状を選べき目標耐震性能（許容損傷度やそ検討した。

らを総合して主塔本体の耐風性を評・発生せん断力がせん断耐力以下定して耐風安定性を確保した。の位置等）を設定した（表1）。そして、・応答塑性率が許容塑性率以下

・基礎の限界状態を超えない・基礎アンカーボルト発生応力度が降伏応力度以下

なお、冬季の自転車・歩行者の通動的応答解析によって挙動を検証

行の利便性を考慮して、車道の下にし、目標耐震性能を確保していることを確認した。

価し、塔柱断面に隅切りを設けた。
●1

主桁

耐風性評価で問題となる実橋の1/50とした。
6 ――あとがき寄与が極めて小さいことが判明し、本稿の新湊大橋は、完成すると日制振ダンパー、免震支承および弾中央径間の鋼桁のみを対象とした試

本海側で最大級の斜張橋となる。設性拘束ケーブルからなる制震システ験を行った。試験は、縮尺 1/50 の部計に際して、阪神・淡路大震災のよムを導入することにより、橋軸方向レ分模型を使用した。

うな大規模地震に耐え得る耐震性を●2

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各部分模型の縮尺は主桁と同様に鉛直たわみ・ねじれの振動モードは中央径間部分で卓越し、側径間の■図 5 −塔近傍の制振システム配置図

主塔

また、主塔や主桁の部分模型風・橋脚基部の曲げひび割れを許容
ＲＣ橋脚

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設計に際して、阪神・淡路大震災図り、阪神・淡路大震災以後の新しい耐震設計を満足するように計画した。ともあり、道路橋耐風設計便覧に従

耐震設計概要ベル 2 地震時の変位を最小にした。

桁バネ支持試験では、基本断面付与するためには、レベル 2 地震時

これにより塔下ケーソン基礎の設計に対する空力振動性状の把握を行の応答を低減することが求められた。

を可能とした（図5）。

ない、抑制すべき有害振動に対して本橋の事例を参考に、制振ダン

PC 桁の剛性として、ひび割れの発は、図 6 に示すように、隅切りやコーパー、免震支承および弾性拘束ケー生を考慮して低減した剛性を用いる

ナーカットといった各種耐風対策にブルからなる制震システムは、長大ことにより、橋軸直角方向レベル 2よる制振効果を調査した。

橋梁の耐震設計のキーワードとして地震時の主桁曲げモーメントを抑制

桁の三分力試験では、基本断面した。この結果、主桁設計が可能とと対策後断面の三分力（抗力、揚力、なった。

空力モーメント）を計測し、静的風荷重で採用されている抗力係数の妥今後とも研究されることを望みたい。
＜参考文献＞
1）『臨港道路東西線パンフレット』国土交通省北陸地方整備局・伏木富山港湾事務所2）『新湊大橋（仮称）の計画と設計』橋梁と基礎 2007
第 41 巻第 4 号
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