JP2007154569A - Lifting force resisting device and structure - Google Patents

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Shigeki Kuji
茂樹 久慈
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a lifting force resisting device, which is applied to a structure like a road bridge or a railway bridge, to cope with movements in all the horizontal directions. <P>SOLUTION: An upper groove 17 is formed in an upper plate 13 of the bridge in a direction perpendicular to a bridge axis (in the direction of Arrows A, B), and a lower groove 27 is formed in the lower plate 23 of a bridge base in an axial direction of the bridge (in the direction of Arrows C, D). The upper groove 17 and the lower groove 27 lie at right angles to each other, and an uplift preventive member 5 is inserted into the upper groove 17 and the lower groove 27 in a vertical direction. Thus, even when the bridge moves horizontally in any direction related to the bridge base, the uplift preventive member 5 maintains the restrained state of the upper plate 13 and the lower plate 23 by moving horizontally following the movement of the bridge. Consequently, uplift of the bridge can be prevented while coping with the movement in all horizontal directions. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、道路橋や鉄道橋など各種の橋をはじめとする構造物に適用するに好適な上揚力抵抗装置に関するものである。   The present invention relates to an uplift resistance device suitable for application to structures including various bridges such as road bridges and railway bridges.

この種の構造物においては、波風や地震による振動を避けることができないため、水平方向の移動を緩和できると同時に、鉛直方向の外力、つまり上揚力に対して抵抗できる支持構造が望まれている。   In this type of structure, vibrations caused by wave winds and earthquakes cannot be avoided, so a support structure that can reduce horizontal movement and at the same time resist vertical external forces, that is, lifting force, is desired. .

そこで、従来、上部構造（橋梁など）と下部構造（橋台、橋脚など）との間にアンカーバーやヘッド付きアンカーを設置する技術が提案されていた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−３０３５１７号公報 Therefore, conventionally, a technique for installing an anchor bar or an anchor with a head between an upper structure (such as a bridge) and a lower structure (such as an abutment or a pier) has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
JP 2001-303517 A

しかし、これでは、一水平方向（例えば、橋軸方向）の移動にしか対応できないという課題があった。   However, this has a problem that it can only cope with movement in one horizontal direction (for example, in the direction of the bridge axis).

本発明は、こうした課題を解決することが可能な上揚力抵抗装置および構造物を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the upper lift resistance apparatus and structure which can solve such a subject.

まず、請求項１に係る上揚力抵抗装置の発明では、支承を介して積層された上部構造と下部構造との間に設置され、前記下部構造に対する前記上部構造の浮上りを阻止する浮上り阻止部材が設けられた上揚力抵抗装置において、前記上部構造側に上部溝が水平方向に形成され、前記下部構造側に下部溝が前記上部溝に交差する形で水平方向に形成され、前記浮上り阻止部材が前記上部溝および前記下部溝に鉛直方向に挿通されていることを特徴とする。
また、請求項２に係る上揚力抵抗装置の発明では、前記上部溝は、前記上部構造に取り付けられる上プレートに設けられ、前記下部溝は、前記下部構造に取り付けられる下プレートに設けられ、前記浮上り阻止部材は、前記下プレートに対する前記上プレートの浮上りを阻止することを特徴とする。
また、請求項３に係る上揚力抵抗装置の発明では、前記浮上り阻止部材は、前記上部溝および前記下部溝に挿通されるアンカーバーと、このアンカーバーの上下両端に取り付けられて前記上プレートおよび前記下プレートを挟み込む上向き力抵抗プレートとを含むことを特徴とする。
また、請求項４に係る上揚力抵抗装置の発明では、前記上部溝と前記下部溝との交差角は、４５°〜１３５°の範囲内にあることを特徴とする。
また、請求項５に係る上揚力抵抗装置の発明では、前記上部溝と前記下部溝との交差角は、直角であることを特徴とする。
また、請求項６に係る構造物の発明では、請求項１乃至５のいずれかに記載の上揚力抵抗装置が上部構造と下部構造との間に設置されていることを特徴とする。 First, in the invention of the upper lift resistance device according to claim 1, the lift prevention device is installed between the upper structure and the lower structure stacked via a support and prevents the upper structure from rising relative to the lower structure. In the upper lift resistance device provided with a member, an upper groove is formed in the horizontal direction on the upper structure side, and a lower groove is formed in the horizontal direction so as to intersect the upper groove on the lower structure side, and the lift A blocking member is inserted through the upper groove and the lower groove in the vertical direction.
In the invention of the upper lift resistance device according to claim 2, the upper groove is provided in an upper plate attached to the upper structure, and the lower groove is provided in a lower plate attached to the lower structure, The rising prevention member prevents the upper plate from rising relative to the lower plate.
Further, in the invention of the upper lift resistance device according to claim 3, the lifting prevention member includes the anchor bar inserted into the upper groove and the lower groove, and the upper plate attached to both upper and lower ends of the anchor bar. And an upward force resistance plate sandwiching the lower plate.
According to a fourth aspect of the present invention, the crossing angle between the upper groove and the lower groove is in the range of 45 ° to 135 °.
Further, in the invention of the upper lift resistance device according to claim 5, the crossing angle between the upper groove and the lower groove is a right angle.
The invention of a structure according to claim 6 is characterized in that the upper lift resistance device according to any one of claims 1 to 5 is installed between the upper structure and the lower structure.

本発明によれば、上部構造側の上部溝と下部構造側の下部溝とが互いに交差し、これらの上部溝および下部溝に浮上り阻止部材が挿通されているため、下部構造に対して上部構造がどの向きに水平移動しても、それに追従して浮上り阻止部材が水平移動する形で上部構造と下部構造との拘束状態を維持する。その結果、全水平方向の移動に対応しつつ上部構造の浮上りを阻止することが可能な上揚力抵抗装置を提供することができる。   According to the present invention, the upper groove on the upper structure side and the lower groove on the lower structure side intersect with each other, and the anti-floating member is inserted into the upper groove and the lower groove. Regardless of the horizontal movement of the structure, the restraining state between the upper structure and the lower structure is maintained in such a manner that the floating prevention member moves horizontally following the movement. As a result, it is possible to provide an uplift resistance device capable of preventing the upper structure from rising while supporting movement in all horizontal directions.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本発明に係る上揚力抵抗装置の一実施形態を示す配置図、図２は図１に示す上揚力抵抗装置のII矢視図、図３は上下プレートを示す正面図（上左図）、右側面図（上右図）、平面図（下図）、図４は上プレートと下プレートとの係合状態を模式的に示す平面図（上図）および正面図（下図）、図５は水平荷重が作用したときの係合状態を例示する平面図である。   FIG. 1 is a layout view showing an embodiment of an upper lift resistance device according to the present invention, FIG. 2 is a view taken along the arrow II of the upper lift resistance device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a front view showing upper and lower plates (upper left view). ), Right side view (upper right view), plan view (lower view), FIG. 4 is a plan view (upper view), front view (lower view), and FIG. 5 schematically showing the engagement state of the upper plate and the lower plate. These are top views which illustrate an engagement state when a horizontal load acts.

橋１は、図１に示すように、コンクリート製の橋梁１０およびコンクリート製の橋台２０を有しており、これら橋梁１０、橋台２０間には、すべり支承６が２個設置されている。   As shown in FIG. 1, the bridge 1 includes a concrete bridge 10 and a concrete abutment 20, and two sliding supports 6 are installed between the bridge 10 and the abutment 20.

また、橋梁１０と橋台２０との間には、図１および図２に示すように、上揚力抵抗装置２が設置されている。この上揚力抵抗装置２は、上プレート１３、下プレート２３および浮上り阻止部材５から構成されており、さらに、浮上り阻止部材５は、アンカーバー３および一対の上向き力抵抗プレート４から構成されている。   Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the upper lift resistance device 2 is installed between the bridge 10 and the abutment 20. The upper lift resistance device 2 includes an upper plate 13, a lower plate 23, and a lifting prevention member 5, and the lifting prevention member 5 includes an anchor bar 3 and a pair of upward force resistance plates 4. ing.

ここで、橋梁１０の下面には、図１および図２に示すように、長方形板状のソールプレート１１が複数本のアンカーボルト１２で固定されている。ソールプレート１１の下側には上プレート１３が複数本の六角ボルト１５で固定されている。この上プレート１３は、図３に示すように、ハット形断面状の基板１６を有しており、基板１６の頂部には長円形の上部溝１７が矢印Ａ、Ｂ方向、つまり橋軸直角方向（水平方向）に形成されている。また、基板１６の両脚部には、複数個のリブ１８が立設されているとともに、複数個のボルト孔１９が穿設されている。なお、上部溝１７の長さは、橋台２０に対する橋梁１０の想定水平移動量より少し長く設定されている。   Here, a rectangular plate-like sole plate 11 is fixed to the lower surface of the bridge 10 with a plurality of anchor bolts 12 as shown in FIGS. 1 and 2. An upper plate 13 is fixed to the lower side of the sole plate 11 with a plurality of hexagon bolts 15. As shown in FIG. 3, the upper plate 13 has a substrate 16 having a hat-shaped cross section, and an oval upper groove 17 is formed at the top of the substrate 16 in the directions of arrows A and B, that is, in the direction perpendicular to the bridge axis. (Horizontal direction). In addition, a plurality of ribs 18 are erected on both legs of the substrate 16, and a plurality of bolt holes 19 are formed. The length of the upper groove 17 is set slightly longer than the assumed horizontal movement amount of the bridge 10 with respect to the abutment 20.

一方、橋台２０の上面には、図１および図２に示すように、長方形板状のベースプレート２１が複数本のアンカーボルト２２で固定されている。ベースプレート２１の上側には下プレート２３が複数本の六角ボルト２５で固定されている。この下プレート２３は、図３に示すように、ハット形断面状の基板２６を有しており、基板２６の頂部には長円形の下部溝２７が矢印Ｃ、Ｄ方向、つまり橋軸方向（水平方向）に形成されている。また、基板２６の両脚部には、複数個のリブ２８が立設されているとともに、複数個のボルト孔２９が穿設されている。なお、下部溝２７の長さは、橋台２０に対する橋梁１０の想定水平移動量より少し長く設定されている。   On the other hand, a rectangular plate-like base plate 21 is fixed to the upper surface of the abutment 20 with a plurality of anchor bolts 22 as shown in FIGS. 1 and 2. A lower plate 23 is fixed to the upper side of the base plate 21 with a plurality of hexagon bolts 25. As shown in FIG. 3, the lower plate 23 has a substrate 26 having a hat-shaped cross section, and an oval lower groove 27 is formed at the top of the substrate 26 in the directions of arrows C and D, that is, in the bridge axis direction ( (Horizontal direction). In addition, a plurality of ribs 28 are erected on both legs of the substrate 26, and a plurality of bolt holes 29 are formed. The length of the lower groove 27 is set slightly longer than the assumed horizontal movement amount of the bridge 10 with respect to the abutment 20.

そして、上プレート１３と下プレート２３とは、図４に示すように、上部溝１７と下部溝２７とが直交する形で上下に積層されており、これらの上部溝１７および下部溝２７を縫うように円柱状のアンカーバー３が鉛直方向に挿通されている。さらに、アンカーバー３の上下両端には、一対の円板状の上向き力抵抗プレート４が上プレート１３および下プレート２３を挟み込むように取り付けられている。そのため、浮上り阻止部材５は、上プレート１３が下プレート２３から離れていかないよう拘束している。   As shown in FIG. 4, the upper plate 13 and the lower plate 23 are laminated so that the upper groove 17 and the lower groove 27 are orthogonal to each other, and the upper groove 17 and the lower groove 27 are sewn. A cylindrical anchor bar 3 is inserted in the vertical direction. Further, a pair of disc-shaped upward force resistance plates 4 are attached to the upper and lower ends of the anchor bar 3 so as to sandwich the upper plate 13 and the lower plate 23. Therefore, the floating prevention member 5 restrains the upper plate 13 from separating from the lower plate 23.

橋１は以上のような構成を有するので、波風や地震によって橋１に水平荷重が作用すると、橋台２０が水平方向に振動するが、この振動は、すべり支承６によって緩和されて橋梁１０に伝わるため、橋梁１０の振動は減衰する。   Since the bridge 1 has the above-described configuration, when a horizontal load is applied to the bridge 1 due to a wave wind or an earthquake, the abutment 20 vibrates in the horizontal direction, but this vibration is mitigated by the sliding bearing 6 and transmitted to the bridge 10. Therefore, the vibration of the bridge 10 is attenuated.

このとき、橋台２０の振動に伴い、上プレート１３が下プレート２３に対して水平移動するが、どの向きに水平移動しても、図５に示すように、それに追従して浮上り阻止部材５が水平移動する形で上プレート１３と下プレート２３との拘束状態、ひいては橋梁１０と橋台２０との拘束状態を維持する。その結果、全水平方向（３６０°）の移動に対応しつつ、橋梁１０の浮上りを阻止することが可能となる。   At this time, as the abutment 20 vibrates, the upper plate 13 moves horizontally with respect to the lower plate 23. However, regardless of the horizontal movement in any direction, as shown in FIG. The state of restraint between the upper plate 13 and the lower plate 23 and the state of restraint between the bridge 10 and the abutment 20 are maintained in such a manner as to move horizontally. As a result, it is possible to prevent the bridge 10 from rising while accommodating movement in the entire horizontal direction (360 °).

なお、上プレート１３の上部溝１７および下プレート２３の下部溝２７の長さは、橋台２０に対する橋梁１０の想定水平移動量より長く設定されているので、アンカーバー３が上部溝１７や下部溝２７の端部に衝突してしまう恐れはない。そのため、橋台２０の振動が上揚力抵抗装置２を介して直接的に橋梁１０に伝わったり、上揚力抵抗装置２の部品（アンカーバー３など）が損壊したりする事態を回避することができる。   In addition, since the length of the upper groove 17 of the upper plate 13 and the lower groove 27 of the lower plate 23 is set longer than the assumed horizontal movement amount of the bridge 10 with respect to the abutment 20, the anchor bar 3 has the upper groove 17 and the lower groove. There is no fear of colliding with the end of 27. Therefore, it is possible to avoid a situation in which the vibration of the abutment 20 is directly transmitted to the bridge 10 via the upper lift resistance device 2 or parts (anchor bar 3 or the like) of the upper lift resistance device 2 are damaged.

また、上プレート１３と下プレート２３とは、上述したとおり、同じ構成を具備している。すなわち、上プレート１３の基板１６、上部溝１７、リブ１８、ボルト孔１９がそれぞれ、下プレート２３の基板２６、下部溝２７、リブ２８、ボルト孔２９に該当する。したがって、１種類の部品を作製し、これを上プレート１３としても下プレート２３としても共通して使うことができ、こうした部品の共通化により、上揚力抵抗装置２の製造コストを削減することができる。   The upper plate 13 and the lower plate 23 have the same configuration as described above. That is, the substrate 16, the upper groove 17, the rib 18, and the bolt hole 19 of the upper plate 13 correspond to the substrate 26, the lower groove 27, the rib 28, and the bolt hole 29 of the lower plate 23, respectively. Accordingly, one type of component can be manufactured and used as both the upper plate 13 and the lower plate 23, and by making such components common, the manufacturing cost of the upper lift resistance device 2 can be reduced. it can.

なお、上述の実施形態においては、上部溝１７と下部溝２７との交差角が直角である場合について説明したが、この交差角は必ずしも直角にする必要はない。ただし、全水平方向の移動に円滑に対処するためには、上部溝１７と下部溝２７との交差角を４５°〜１３５°の範囲内とすることが望ましい。   In the above-described embodiment, the case where the crossing angle between the upper groove 17 and the lower groove 27 is a right angle has been described. However, the crossing angle is not necessarily a right angle. However, in order to smoothly cope with the movement in the entire horizontal direction, it is desirable that the crossing angle between the upper groove 17 and the lower groove 27 is within a range of 45 ° to 135 °.

なお、上述の実施形態においては、アンカーバー３が上部溝１７や下部溝２７の端部に衝突することを回避するため、上部溝１７および下部溝２７の長さを橋梁１０の想定水平移動量より長く設定した場合について説明した。しかし、上プレート１３および下プレート２３の端部に十分な耐力を持たせることにより、アンカーバー３が上部溝１７や下部溝２７の端部に衝突した場合に、上プレート１３や下プレート２３で水平力を受けて橋梁１０の水平移動量を抑制することもできる。   In the above-described embodiment, the length of the upper groove 17 and the lower groove 27 is set to the assumed horizontal movement amount of the bridge 10 in order to avoid the anchor bar 3 colliding with the end portions of the upper groove 17 and the lower groove 27. The case where it was set longer was explained. However, by giving sufficient strength to the ends of the upper plate 13 and the lower plate 23, when the anchor bar 3 collides with the ends of the upper groove 17 and the lower groove 27, the upper plate 13 and the lower plate 23 The horizontal movement amount of the bridge 10 can be suppressed by receiving the horizontal force.

なお、上述の実施形態においては、コンクリート製の橋梁１０および橋台２０からなる橋１について説明したが、鋼製の橋に本発明を適用することも無論できる。   In the above-described embodiment, the bridge 1 including the concrete bridge 10 and the abutment 20 has been described. However, it is of course possible to apply the present invention to a steel bridge.

なお、上述の実施形態においては、上部構造が橋梁１０であり、下部構造が橋台２０である場合について説明したが、建築物（つまり、上部構造が建物であり、下部構造が基礎である場合）に本発明を適用することも可能である。   In the above-described embodiment, the case where the upper structure is the bridge 10 and the lower structure is the abutment 20 has been described, but a building (that is, the upper structure is a building and the lower structure is a foundation). The present invention can also be applied to.

なお、上述の実施形態においては、すべり支承６が橋梁１０と橋台２０との間に設置された橋１について説明したが、すべり支承６以外の支承（例えば、ゴム支承、地震時水平力分散支承、免震支承、鋼製支承など）を代用しても構わない。   In the above-described embodiment, the bridge 1 in which the sliding bearing 6 is installed between the bridge 10 and the abutment 20 has been described. However, a bearing other than the sliding bearing 6 (for example, a rubber bearing, a horizontal force distributed bearing during an earthquake). Seismic isolation bearings, steel bearings, etc.) may be substituted.

本発明は、橋や建築物のほか、下部構造に支承を介して上部構造が支持された構造物全般に広く適用することができる。   The present invention can be widely applied not only to bridges and buildings but also to all structures in which the upper structure is supported by the lower structure through a support.

本発明に係る上揚力抵抗装置の一実施形態を示す配置図である。It is a layout view showing an embodiment of the upper lift resistance device according to the present invention. 図１に示す上揚力抵抗装置のII矢視図である。It is II arrow directional view of the upper lift resistance apparatus shown in FIG. 上下プレートを示す正面図（上左図）、右側面図（上右図）および平面図（下図）である。They are a front view (upper left figure), a right side view (upper right figure), and a plan view (lower figure) showing the upper and lower plates. 上プレートと下プレートとの係合状態を模式的に示す平面図（上図）および正面図（下図）である。It is the top view (upper figure) and front view (lower figure) which show typically the engagement state of an upper plate and a lower plate. 水平荷重が作用したときの係合状態を例示する平面図である。It is a top view which illustrates an engagement state when a horizontal load acts.

符号の説明Explanation of symbols

１……橋（構造物）
２……上揚力抵抗装置
３……アンカーバー
４……上向き力抵抗プレート
５……浮上り阻止部材
６……すべり支承（支承）
１０……橋梁（上部構造）
１１……ソールプレート
１３……上プレート
１７……上部溝
２０……橋台（下部構造）
２１……ベースプレート
２３……下プレート
２７……下部溝 1 …… Bridge (structure)
2 …… Uplift resistance device 3 …… Anchor bar 4 …… Upward force resistance plate 5 …… Floating prevention member 6 …… Slide bearing (support)
10 …… Bridge (superstructure)
11 …… Sole plate 13 …… Upper plate 17 …… Upper groove 20 …… Abutment (lower structure)
21 …… Base plate 23 …… Lower plate 27 …… Lower groove

Claims (6)

支承を介して積層された上部構造と下部構造との間に設置され、前記下部構造に対する前記上部構造の浮上りを阻止する浮上り阻止部材が設けられた上揚力抵抗装置において、
前記上部構造側に上部溝が水平方向に形成され、
前記下部構造側に下部溝が前記上部溝に交差する形で水平方向に形成され、
前記浮上り阻止部材が前記上部溝および前記下部溝に鉛直方向に挿通されていることを特徴とする上揚力抵抗装置。 In the upper lift resistance device provided between the upper structure and the lower structure stacked via a support, and provided with a lifting prevention member that prevents the upper structure from rising relative to the lower structure,
An upper groove is formed in the horizontal direction on the upper structure side,
A lower groove is formed on the lower structure side in a horizontal direction so as to intersect the upper groove,
The upper lift resistance device, wherein the lifting prevention member is inserted through the upper groove and the lower groove in a vertical direction. 前記上部溝は、前記上部構造に取り付けられる上プレートに設けられ、
前記下部溝は、前記下部構造に取り付けられる下プレートに設けられ、
前記浮上り阻止部材は、前記下プレートに対する前記上プレートの浮上りを阻止することを特徴とする請求項１に記載の上揚力抵抗装置。 The upper groove is provided in an upper plate attached to the upper structure,
The lower groove is provided in a lower plate attached to the lower structure,
The upper lift resistance device according to claim 1, wherein the lifting prevention member prevents the upper plate from lifting relative to the lower plate. 前記浮上り阻止部材は、
前記上部溝および前記下部溝に挿通されるアンカーバーと、
このアンカーバーの上下両端に取り付けられて前記上プレートおよび前記下プレートを挟み込む上向き力抵抗プレートと
を含むことを特徴とする請求項２に記載の上揚力抵抗装置。 The lifting prevention member is
An anchor bar inserted through the upper groove and the lower groove;
The upward force resistance device according to claim 2, further comprising an upward force resistance plate that is attached to both upper and lower ends of the anchor bar and sandwiches the upper plate and the lower plate. 前記上部溝と前記下部溝との交差角は、４５°〜１３５°の範囲内にあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の上揚力抵抗装置。   The upper lift resistance device according to any one of claims 1 to 3, wherein an intersection angle between the upper groove and the lower groove is in a range of 45 ° to 135 °. 前記上部溝と前記下部溝との交差角は、直角であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の上揚力抵抗装置。   The upper lift resistance device according to any one of claims 1 to 3, wherein an intersection angle between the upper groove and the lower groove is a right angle. 請求項１乃至５のいずれかに記載の上揚力抵抗装置が上部構造と下部構造との間に設置されていることを特徴とする構造物。   6. A structure in which the upper lift resistance device according to claim 1 is installed between an upper structure and a lower structure.
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