JP2008303533A - Damping device, earthquake-proof bridge structure, and aseismatic reinforcing method for existing bridge - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a damping device, an earthquake-proof bridge structure, and an aseismatic reinforcing method for an existing bridge for preventing occurrence of a crack in the vicinity of a peripheral fringe of a panel part due to great deformation caused by, for example, inputting of vibrational energy generated by earthquake and absorbing the vibrational energy by shearing plastic deformation of the panel part securely. <P>SOLUTION: This damping device is provided with a panel damper part 31 fixed in a lower part structure 20 among an upper part structure 10 and the lower part structure 20 connected mutually to move relatively by inputting of vibrational energy, arranged to come into contact substantially with a part of the upper part structure 10, and made of steel having low yielding point and absorbing the vibrational energy by shearing deformation in the direction of relative travel. A thick wall part 36 is provided in a fixed side end part of the panel damper part 31 and is formed integrally with the panel damper part 31. A tapered part 37 having gradually changing wall thickness is formed in a boundary part between the thick wall part 36 and it in the panel damper part 31. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、例えば、振動エネルギの入力により相対移動可能に接続された２以上の構造体のうち一の構造体に固定されるとともに他の構造体の一部と略接触するよう配置され、振動エネルギを吸収する制振装置、その制振装置を用いた耐震橋梁構造、及び既設橋梁の耐震補強方法に関する。   The present invention is arranged, for example, so as to be fixed to one structure among two or more structures that are connected so as to be movable relative to each other by input of vibration energy, and to be substantially in contact with a part of another structure. The present invention relates to a vibration damping device that absorbs energy, a seismic bridge structure using the vibration damping device, and a seismic reinforcement method for an existing bridge.

例えば、地震等の振動エネルギが入力された場合に相対移動が生じる建物等の構造部材の接合部に設置する弾塑性ダンパーが提案されている（特許文献１参照）。
この弾塑性ダンパーは、相対移動する構造部材に取付ける取付け部と、該取付け部同士を連結する連結部と、取付け部と連結部とで囲まれた薄板部とで構成されており、該薄板部のせん断変形によって上記振動エネルギを吸収するものである。 For example, an elasto-plastic damper that is installed at a joint of a structural member such as a building that undergoes relative movement when vibration energy such as an earthquake is input has been proposed (see Patent Document 1).
The elastic-plastic damper includes a mounting portion that is attached to a structural member that is relatively moved, a connecting portion that connects the mounting portions, and a thin plate portion that is surrounded by the mounting portion and the connecting portion. The vibration energy is absorbed by the shear deformation.

しかし、上記弾塑性ダンパーの場合、薄板部における取付け部及び連結部付近に大変形が生じ、この大変形に起因して薄板部を取付け部及び連結部に接合している溶接部に割れが生じることが多かった。このように、薄板部の周縁部にある溶接部に割れが生じると、弾塑性ダンパーの制振性能が著しく低下し、効果的な耐震効果を得ることができない惧れがあった。   However, in the case of the elasto-plastic damper, large deformation occurs in the vicinity of the attachment portion and the connection portion in the thin plate portion, and cracks occur in the welded portion joining the thin plate portion to the attachment portion and the connection portion due to this large deformation. There were many things. As described above, when a crack occurs in the welded portion at the peripheral edge of the thin plate portion, the vibration damping performance of the elastic-plastic damper is remarkably lowered, and there is a possibility that an effective seismic effect cannot be obtained.

実開平７−１５９６２号公報Japanese Utility Model Publication No.7-15962

この発明は、例えば、地震による振動エネルギの入力による大変形に起因するパネル部を取付け部及び連結部に接合している溶接部付近の割れの発生を防止し、パネル部のせん断塑性変形によって振動エネルギを確実に吸収することのできる制振装置、その制振装置を用いた耐震橋梁構造、及び既設橋梁の耐震補強方法を提供することを目的とする。   For example, the present invention prevents cracking in the vicinity of a welded portion joining a panel portion to a mounting portion and a connecting portion due to large deformation caused by an input of vibration energy due to an earthquake, and vibrates due to shear plastic deformation of the panel portion. It is an object of the present invention to provide a vibration damping device that can absorb energy reliably, a seismic bridge structure using the vibration damping device, and a seismic reinforcement method for an existing bridge.

この発明は、振動エネルギの入力により相対移動可能に接続された２以上の構造体のうち一の構造体に固定されるとともに他の構造体の一部と略接触するよう配置され、相対移動方向のせん断変形によって前記振動エネルギを吸収する鋼製のパネル部を備え、該パネル部の周縁部の少なくとも一部に厚肉部を備えるとともに、該厚肉部を前記パネル部と一体形成した制振装置であることを特徴とする。   The present invention is fixed to one structure among two or more structures connected so as to be relatively movable by the input of vibration energy, and is arranged so as to be substantially in contact with a part of the other structure. The steel panel portion that absorbs the vibration energy by shear deformation of the panel portion, and a thick wall portion is provided on at least a part of the peripheral portion of the panel portion, and the thick wall portion is integrally formed with the panel portion. It is a device.

上記相対移動可能に接続された２以上の構造体は、橋脚における上部構造及び該上部構造を支承する下部構造からなる２以上の構造体や、斜張橋等における主塔下部のいわゆるガゼット部の水平梁及び斜材等の相対移動可能に接続された２以上の構造体であることを含む。   The two or more structures connected so as to be relatively movable include two or more structures composed of an upper structure at the pier and a lower structure supporting the upper structure, and a so-called gusset portion at the lower part of the main tower in a cable-stayed bridge or the like. Including two or more structures such as horizontal beams and diagonal members that are connected to each other so as to be relatively movable.

上記構造体に固定されるとともに他の構造体の一部と略接触する配置は、一方の構造体にのみ固定され、他方の構造体に対しては相対移動の振動エネルギの入力可能な略接触状態となる配置、或いは両方の構造体に固定された配置であることを含む。なお、略接触状態とは、密着した接触状態、又は可動範囲を設けて接続された２以上の構造体において可動範囲に対応するわずかな遊間を設け、可動した状態において該遊間が解消して接触する状態であることを含む。
上記鋼製は延性の高い鋼材であることを含み、例えばＳＮ材等で構成することを含む。 The arrangement fixed to the structure and substantially in contact with a part of the other structure is fixed to only one structure, and is substantially contactable to input the vibration energy of relative movement to the other structure. Including an arrangement in a state, or an arrangement fixed to both structures. Note that the substantially contact state refers to a contact state in close contact, or a slight gap corresponding to the movable range is provided in two or more structures connected by providing a movable range, and the gap is canceled and contacted in the movable state. Including being in a state to perform.
The above-mentioned steel includes that it is a steel material having high ductility, and includes that it is composed of, for example, an SN material.

前記パネル部の周縁部の少なくとも一部は、該パネル部の固定側や他方側、或いは側方部等であることを含み、たとえば側面視四角形のパネル部の場合、上下端縁や側方縁の少なくとも一部であることを含む。   At least a part of the peripheral part of the panel part includes a fixed side, the other side, or a side part of the panel part. Including at least a part of

これにより、大きな地震による振動エネルギが入力された場合、鋼製のパネル部が相対移動方向のせん断変形によって前記振動エネルギを吸収し、略水平方向の相対移動可能に接続された２以上の構造体の相対移動を抑制することができる。   As a result, when vibration energy due to a large earthquake is input, two or more structures are connected so that the steel panel portion absorbs the vibration energy by shear deformation in the relative movement direction and is relatively movable in the horizontal direction. Relative movement can be suppressed.

また、該パネル部の周縁部の少なくとも一部に厚肉部を備えるとともに、該厚肉部を前記パネル部と一体形成したため、大きな振動エネルギが入力された場合であっても、コーナー付近における大変形及び該大変形に起因する割れの発生を防止することできる。したがって、制振装置の機能低下することなく、確実な制振効果を得ることができる。   In addition, since the thick wall portion is provided at least at a part of the peripheral edge of the panel portion and the thick wall portion is integrally formed with the panel portion, even when a large vibration energy is input, a large portion near the corner is formed. Generation of cracks due to deformation and large deformation can be prevented. Therefore, a reliable vibration damping effect can be obtained without reducing the function of the vibration damping device.

この発明の態様として、前記パネル部を、低降伏点鋼で構成することができる。
上記低降伏点鋼は、降伏点が通常の鋼材より低く、延性が極めて高い鋼材であることを含み、また該低降伏点鋼は降伏点の上下限値がともに保証されていることが特徴である。 As an aspect of the present invention, the panel portion can be made of low yield point steel.
The low yield point steel includes a steel having a yield point lower than that of ordinary steel and extremely high ductility, and the low yield point steel is characterized by the fact that the upper and lower limits of the yield point are both guaranteed. is there.

これにより、低降伏点鋼で構成されたパネル部が相対移動方向にせん断変形して確実に前記振動エネルギを吸収し、略水平方向の相対移動可能に接続された２以上の構造体の相対移動を抑制することができる。   As a result, the panel portion made of the low yield point steel is shear-deformed in the relative movement direction to reliably absorb the vibration energy, and the relative movement of the two or more structures connected so as to be relatively movable in the substantially horizontal direction. Can be suppressed.

また、この発明の態様として、前記パネル部における前記厚肉部の境界部分に、肉厚が徐々に変化するテーパ部を形成することができる。
これにより、前記パネル部における前記厚肉部の境界部分、すなわち肉厚が変化する部分に応力が集中することを防止できる。したがって、パネル部の有効なせん断変形によって確実に振動エネルギを吸収して、効果的な制振効果を得ることができる。 In addition, as an aspect of the present invention, a tapered portion in which the thickness gradually changes can be formed at the boundary portion of the thick portion in the panel portion.
Thereby, it can prevent that stress concentrates on the boundary part of the said thick part in the said panel part, ie, the part from which thickness changes. Therefore, the vibration energy can be reliably absorbed by the effective shear deformation of the panel portion, and an effective damping effect can be obtained.

また、この発明の態様として、前記パネル部、前記厚肉部及び前記テーパ部を、前記厚肉部以上の肉厚を有する厚肉材料から削り出して一体形成することができる。
これにより、例えば、溶接によって別部材を接合する場合に生じる溶接ひずみのように、別部材を接合して厚肉部を形成する場合と比較して、接合部分に応力集中することを防止できる。したがって、パネル部の有効なせん断変形によって確実に振動エネルギを吸収して、より効果的な制振効果を得ることができる。 Further, as an aspect of the present invention, the panel portion, the thick portion, and the tapered portion can be integrally formed by cutting out from a thick material having a thickness equal to or greater than the thick portion.
Thereby, compared with the case where a separate member is joined and a thick part is formed like the welding distortion which arises, for example when joining another member by welding, it can prevent stress concentration to a joined part. Therefore, vibration energy is reliably absorbed by effective shear deformation of the panel portion, and a more effective vibration damping effect can be obtained.

また、この発明の態様として、前記パネル部、前記テーパ部及び前記厚肉部を、前記パネル部、前記テーパ部及び前記厚肉部のそれぞれの肉厚をこの順で構成する断面を圧延工程にて形成した肉厚変形断面部材によって一体形成することができる。
上記肉厚変形断面部材は、テーパ鋼材であることを含む。 In addition, as an aspect of the present invention, the rolling step is a cross section in which the panel portion, the tapered portion, and the thick portion are formed in this order. It can be integrally formed by the thickness-deformed cross-section member formed in the above manner.
The thickness-deformed cross-section member includes a tapered steel material.

これにより、例えば、溶接によって別部材を接合する場合に生じる溶接ひずみのように、別部材を接合して厚肉部を形成する場合と比較して、接合部分に応力集中することを防止できる。したがって、パネル部の有効なせん断変形によって確実に振動エネルギを吸収して、より効果的な制振効果を得ることができる。
さらに、テーパ部を形成する加工手間が削減できるため、テーパ部を備えた制振装置を製作する製作コストを低減することができる。 Thereby, compared with the case where a separate member is joined and a thick part is formed like the welding distortion which arises, for example when joining another member by welding, it can prevent stress concentration to a joined part. Therefore, vibration energy is reliably absorbed by effective shear deformation of the panel portion, and a more effective vibration damping effect can be obtained.
Furthermore, since the processing effort for forming the tapered portion can be reduced, it is possible to reduce the manufacturing cost for manufacturing the vibration damping device having the tapered portion.

また、この発明は、上記制振装置を、上部構造と、該上部構造を支承する支承部を備えた下部構造とで構成された橋梁に設置し、前記振動エネルギの入力による前記下部構造に対する前記上部構造の相対移動を抑制する耐震橋梁構造であることを特徴とする。   Further, the present invention provides the above vibration damping device on a bridge composed of an upper structure and a lower structure provided with a support part for supporting the upper structure, and the vibration control apparatus is configured to perform the vibration control apparatus with respect to the lower structure by inputting the vibration energy. It is a seismic bridge structure that suppresses the relative movement of the superstructure.

上記橋梁とは、既に使用されている既設橋梁、又はこれから新たに新設される新設橋梁であることを含む。
これにより、上述したような制振装置による効果的な制振効果を有する耐震補強橋梁を得ることができる。 The bridge includes an existing bridge that has already been used or a new bridge that will be newly established.
Thereby, the seismic reinforcement bridge | bridging which has the effective damping effect by the above damping devices can be obtained.

この発明の態様として、前記支承部を、所定レベル以下の振動エネルギの入力においては略水平方向の相対移動を規制し、所定レベル以上の振動エネルギの入力によって略水平方向の相対移動を許容するノックオフ手段を備えたノックオフ支承で構成することができる。   As an aspect of the present invention, the support portion is knocked off by restricting relative movement in a substantially horizontal direction when inputting vibration energy of a predetermined level or less, and allowing a relative movement in substantially horizontal direction by inputting vibration energy of a predetermined level or more. It can consist of a knock-off bearing with means.

上記ノックオフ支承は、予めノックオフ手段を備えたノックオフ支承、又はもともとは通常の固定支承にノックオフ手段を取付ける改良によって構成したノックオフ支承であることを含む。
上記略水平方向は、橋梁における橋軸方向及び橋軸直角方向の少なくとも一方向であることを含む。 The knock-off bearing includes a knock-off bearing provided with a knock-off means in advance, or a knock-off bearing originally constituted by an improvement in which the knock-off means is attached to a normal fixed bearing.
The substantially horizontal direction includes at least one direction of a bridge axis direction and a bridge axis perpendicular direction in the bridge.

これにより、所定レベル以下の振動エネルギが入力された場合、下部構造に対する上部構造の相対移動を規制した状態で振動エネルギは橋梁全体で吸収及び消散され、所定レベル以上の振動エネルギが入力されると、上記橋梁全体での吸収及び消散に加えて、ノックオフ手段によって下部構造に対する上部構造の相対移動が許容され、該相対移動によって振動エネルギが制振装置に入力され、該制振装置が効果的に振動エネルギを吸収することができる。
したがって、入力される振動エネルギのレベルに応じた効率のよい制振効果を得ることができる。 As a result, when vibration energy of a predetermined level or lower is input, vibration energy is absorbed and dissipated by the entire bridge in a state where relative movement of the upper structure with respect to the lower structure is restricted, and vibration energy of a predetermined level or higher is input. In addition to absorption and dissipation of the entire bridge, the relative movement of the upper structure with respect to the lower structure is allowed by the knock-off means, and vibration energy is input to the vibration damping device by the relative movement, and the vibration damping device is effectively Vibration energy can be absorbed.
Therefore, it is possible to obtain an efficient vibration suppression effect according to the level of the input vibration energy.

また、この発明は、上記制振装置を、既設橋梁に設置し、前記既設橋梁における前記下部構造に対する前記上部構造の相対移動を抑制することで既設橋梁の耐震性能を向上させる既設橋梁の耐震補強方法であることを特徴とする。
これにより、上記制振装置を既設橋梁に設置する比較的小規模な施工によって、効果的な制振効果を得ることのできる既設橋梁の耐震補強を行うことができる。 Further, the present invention provides the seismic reinforcement of the existing bridge that improves the seismic performance of the existing bridge by suppressing the relative movement of the upper structure with respect to the lower structure in the existing bridge by installing the vibration damping device on the existing bridge. It is a method.
Thereby, the earthquake-proof reinforcement of the existing bridge which can acquire an effective damping effect can be performed by the comparatively small-scale construction which installs the said damping device in an existing bridge.

この発明の態様として、前記支承部のうち、前記下部構造に対する上部構造の略水平方向の相対移動を規制する固定支承を、所定レベル以下の振動エネルギの入力においては略水平方向の相対移動を規制し、所定レベル以上の振動エネルギの入力によって略水平方向の相対移動を許容するノックオフ手段を備えたノックオフ支承に改良することを特徴とすることができる。   As an aspect of the present invention, a fixed bearing that restricts the relative movement in the substantially horizontal direction of the upper structure with respect to the lower structure in the bearing portion is regulated, and the relative movement in the substantially horizontal direction is restricted when vibration energy of a predetermined level or less is input. Further, the present invention can be characterized in that it is improved to a knock-off support provided with knock-off means that allows relative movement in a substantially horizontal direction by inputting vibration energy of a predetermined level or higher.

これにより、もともと下部構造が固定支承で上部構造を支承する既設橋梁であっても、上記固定支承をノックオフ支承に改良して上記耐震補強を行うことができる。したがって、既設橋梁であっても、所定レベル以下の振動エネルギが入力された場合、振動エネルギは橋梁全体で吸収及び消散され、所定レベル以上の振動エネルギが入力されると、上記橋梁全体での吸収及び消散に加えて、ノックオフ手段によって許容された相対移動によって振動エネルギが制振装置に入力され、該制振装置が効果的に振動エネルギを吸収する等の入力される振動エネルギのレベルに応じた効率のよい制振効果を得ることができる。   As a result, even if the existing lower bridge is a fixed support and the existing bridge supports the upper structure, the above-mentioned fixed support can be improved to a knock-off support and the above-mentioned seismic reinforcement can be performed. Therefore, even if an existing bridge has vibration energy of a predetermined level or less, the vibration energy is absorbed and dissipated by the entire bridge, and if vibration energy of a predetermined level or more is input, the vibration is absorbed by the entire bridge. In addition to dissipation, vibration energy is input to the vibration control device by relative movement allowed by the knock-off means, and the vibration control device effectively absorbs vibration energy, etc. An efficient vibration control effect can be obtained.

この発明により、例えば、地震による振動エネルギの入力による大変形に起因するパネル部の周縁部付近の割れの発生を防止し、パネル部のせん断塑性変形によって振動エネルギを確実に吸収することのできる制振装置、その制振装置を用いた耐震橋梁構造、及び既設橋梁の耐震補強方法を提供することができる。   According to the present invention, for example, cracks in the vicinity of the peripheral portion of the panel portion due to large deformation due to input of vibration energy due to an earthquake can be prevented, and vibration energy can be reliably absorbed by shear plastic deformation of the panel portion. It is possible to provide a vibration device, a seismic bridge structure using the vibration damping device, and a method for seismic reinforcement of an existing bridge.

この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
本発明の補強工法の対象となり、テーパ付せん断パネルダンパ３０及びノックオフ支承４０によって耐震補強した既設道路橋１の横断面を含む斜視図を示す図１、ノックオフ支承４０の平面図及び側面図を用いた説明図である図２、既設道路橋１の縦断面図を示す図３、テーパ付せん断パネルダンパ３０を説明する説明図を示す図４、パネルダンパ部３１の厚肉部３６及びテーパ部３７の構成を説明する説明図を示す図５とともに、テーパ付せん断パネルダンパ３０及び該テーパ付せん断パネルダンパ３０を用いた既設橋梁の耐震補強方法について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 showing a perspective view including a cross section of an existing road bridge 1 which is an object of the reinforcement method of the present invention and is seismically reinforced by a tapered shear panel damper 30 and a knock-off bearing 40, and a plan view and a side view of the knock-off bearing 40 are used. 2 is an explanatory view, FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the existing road bridge 1, FIG. 4 is an explanatory view illustrating a tapered shear panel damper 30, and a thick portion 36 and a tapered portion 37 of the panel damper portion 31. A tapered shear panel damper 30 and a seismic reinforcement method for an existing bridge using the tapered shear panel damper 30 will be described with reference to FIG.

既設道路橋１は、上部構造１０と、ノックオフ支承４０を介して上部構造１０を支承する下部構造２０とで構成している。上部構造１０は、上面に自動車等が通行する道路面１２ａを有する床版１２と、該床版１２の底面に備え、橋軸直角方向Ｗに適宜の間隔を隔てて配置した縦桁１１と、橋軸方向Ｌの所定間隔ごとに該縦桁１１間で設置した横桁１３とで構成している。
なお、ノックオフ支承４０は各縦桁１１の底面側フランジ１１ａと、下部構造２０の上面２０ａとの間に配置され、上部構造１０の鉛直荷重を支承している。 The existing road bridge 1 includes an upper structure 10 and a lower structure 20 that supports the upper structure 10 via a knock-off support 40. The upper structure 10 includes a floor slab 12 having a road surface 12a through which an automobile or the like passes on the upper surface, and a vertical girder 11 provided on the bottom surface of the floor slab 12 and arranged at an appropriate interval in the direction W perpendicular to the bridge axis, It consists of horizontal beams 13 installed between the vertical beams 11 at predetermined intervals in the bridge axis direction L.
The knock-off support 40 is disposed between the bottom flange 11a of each stringer 11 and the upper surface 20a of the lower structure 20, and supports the vertical load of the upper structure 10.

また、ノックオフ支承４０は、下部構造２０に対して上部構造１０を橋軸方向Ｌ及び橋軸直角方向Ｗの相対移動を拘束するが、回転方向の相対移動を許容するピボット支承を改良して構成しており、所定レベル以下の荷重入力の場合通常のピボット支承として機能するが、所定レベル以上の荷重入力によって下部構造２０に対する上部構造１０の橋軸方向Ｌの相対移動を許容する可動支承として機能する構成である。   The knock-off bearing 40 is constructed by improving the pivot bearing that restricts relative movement of the upper structure 10 relative to the lower structure 20 in the bridge axis direction L and the bridge axis perpendicular direction W, but allows relative movement in the rotational direction. In the case of load input below a predetermined level, it functions as a normal pivot bearing, but it functions as a movable bearing that allows relative movement in the bridge axis direction L of the upper structure 10 with respect to the lower structure 20 by load input above the predetermined level. It is the structure to do.

詳述すると、図２に示すように、ノックオフ支承４０は、下部構造２０の上面２０ａに設置されたベースプレート４１と、該ベースプレート４１上に滑動可能に設置され、ピボット部４３を上面に備えた下沓プレート４２、該下沓プレート４２を橋軸方向両側から挟み込む態様で橋軸直角Ｗの方向に配置された帯状のノックオフ部材４４とで構成されている。そして、下沓プレート４２の橋軸直角方向Ｗの長さより長く形成された該ノックオフ部材４４における下沓プレート４２の橋軸直角方向Ｗの端部に対応する箇所の外周４面には、橋軸方向Ｌのノックオフ溝４４ａを備えている。このノックオフ溝４４ａが上記ノックオフ部材４４の断面弱点部となるため、所定レベル以上の負荷がノックオフ部材４４に付与されると上記ノックオフ溝４４ａがせん断破壊する構成である。   More specifically, as shown in FIG. 2, the knock-off support 40 includes a base plate 41 installed on the upper surface 20a of the lower structure 20, a lower plate provided on the base plate 41 so as to be slidable, and having a pivot portion 43 on the upper surface. The hook plate 42 and the belt-like knock-off member 44 arranged in the direction of the bridge axis perpendicular W in a manner of sandwiching the lower hook plate 42 from both sides of the bridge axis direction. Further, on the four outer peripheral surfaces of the knockoff member 44 formed longer than the length of the lower bridge plate 42 in the direction perpendicular to the bridge axis W, the portion corresponding to the end of the lower bridge plate 42 in the direction perpendicular to the bridge axis W A knock-off groove 44a in the direction L is provided. Since the knock-off groove 44a serves as a weak section of the cross-section of the knock-off member 44, the knock-off groove 44a is sheared when a load of a predetermined level or higher is applied to the knock-off member 44.

この構成により、ノックオフ支承４０は所定レベル以上の振動エネルギが入力されると、ピボット部４３を上面に備えた下沓プレート４２の橋軸方向Ｌの相対移動を規制していたノックオフ部材４４の上記ノックオフ溝４４ａがせん断破壊し、下部構造２０に対する上部構造１０の橋軸方向Ｌの相対移動が許容される構成である。   With this configuration, when vibration energy of a predetermined level or more is input to the knock-off support 40, the above-described knock-off member 44 that restricts the relative movement in the bridge axis direction L of the lower saddle plate 42 provided with the pivot portion 43 on the upper surface. The knock-off groove 44a is sheared and broken, and the relative movement in the bridge axis direction L of the upper structure 10 with respect to the lower structure 20 is allowed.

なお、ノックオフ支承４０は、元ベースプレートと、該元ベースプレート上に溶接固定され、ピボット部４３を上面に備えた下沓プレート４２とで構成したピボット支承における該元ベースプレートと下沓プレート４２との溶接固定を切断し、元ベースプレートに拡幅ベースプレート４１ａを取付けてベースプレート４１を構成するとともに、ノックオフ部材４４を設置する改良によって構成している。   The knock-off support 40 is welded to the original base plate and the lower base plate 42 in a pivot support constituted by the lower base plate 42 that is fixedly welded on the original base plate and has the pivot portion 43 on the upper surface. The base plate 41 is configured by cutting the fixing and attaching the widened base plate 41a to the original base plate, and the knock-off member 44 is installed.

本発明のテーパ付せん断パネルダンパ３０は、ストッパ５０とともに、上記構成で構成された既設道路橋１に設置されている。テーパ付せん断パネルダンパ３０は、下部構造２０の上面２０ａで、隣り合うノックオフ支承４０の間に設置されている。このとき、フランジ３２が橋軸方向Ｌ側となるようにテーパ付せん断パネルダンパ３０を設置している。そして、その両フランジ３２に接触するように、テーパ付せん断パネルダンパ３０を橋軸方向Ｌの前後から挟み込む態様の一対のストッパ５０を備えている。ストッパ５０は、両端を縦桁１１のウェブ１１ｂに固定したＨ型鋼で構成している。   The tapered shear panel damper 30 of the present invention is installed together with the stopper 50 on the existing road bridge 1 configured as described above. The tapered shear panel damper 30 is installed between adjacent knock-off supports 40 on the upper surface 20a of the lower structure 20. At this time, the tapered shear panel damper 30 is installed so that the flange 32 is on the bridge axis direction L side. Then, a pair of stoppers 50 are provided so as to sandwich the tapered shear panel damper 30 from the front and rear in the bridge axis direction L so as to be in contact with both the flanges 32. The stopper 50 is made of H-shaped steel whose both ends are fixed to the web 11 b of the stringer 11.

さらに詳しくは、テーパ付せん断パネルダンパ３０は、側面図である図４（ａ）に示すように、側面視長方形のパネルダンパ部３１と、該パネルダンパ部３１の左右両側に備えたフランジ３２と、パネルダンパ部３１の上部に備えた補強プレート３４と、これらを下部構造２０の上面２０ａに固定するプレート台座部３３で構成し、各部材の交差部分を完全溶込溶接３５で接合している。
なお、前記パネルダンパ部３１は側面視正方形であってもよい。 More specifically, as shown in FIG. 4A which is a side view, the tapered shear panel damper 30 includes a panel damper portion 31 having a rectangular shape in a side view, and flanges 32 provided on both left and right sides of the panel damper portion 31. The reinforcing plate 34 provided on the upper portion of the panel damper portion 31 and the plate base portion 33 that fixes these to the upper surface 20a of the lower structure 20 are formed, and the intersecting portions of the respective members are joined by complete penetration welding 35. .
The panel damper portion 31 may be square when viewed from the side.

また、下端に所定高さ（Ｈ２）の厚肉部３６と、パネルダンパ部３１と厚肉部３６との境界部分に肉厚方向の傾斜を形成するテーパ部３７とを備えたパネルダンパ部３１は低降伏点鋼で構成している。なお、本実施例で使用した低降伏点鋼は、降伏点が２２５Ｎ／ｍｍ^２級であるとともに、その降伏点の上下限値が保証されており、従来の軟鋼に比べ強度が低く、延性が極めて高く、その富んだ塑性変形能力による降伏後のエネルギ吸収能力に優れている。 Further, the panel damper portion 31 includes a thick portion 36 having a predetermined height (H2) at the lower end and a tapered portion 37 that forms an inclination in the thickness direction at a boundary portion between the panel damper portion 31 and the thick portion 36. Is made of low yield point steel. In addition, the low yield point steel used in this example has a yield point of 225 N / mm ² grade, and the upper and lower limits of the yield point are guaranteed, which is lower in strength than conventional mild steel and has ductility. It is extremely high and has excellent energy absorption capability after yielding due to its rich plastic deformation capability.

また、本実施例において、パネルダンパ部３１の肉厚ｔ１を３２ｍｍ、厚肉部３６の肉厚ｔ２を４０ｍｍ、厚肉部３６の高さＨ２を６４ｍｍ、テーパ部３７のテーパ高さＨ１を２０ｍｍ、完全溶込溶接３５のビード高さｈを１７ｍｍに設定している。なお、上記テーパ高さＨ１は、道路橋示方書で規定された異断面部材を突合せて継ぐ場合のテーパ部の傾斜１／５に基づいて決定している。また、上記ビード高さｈは、厚肉部３６部分の開先３６ａの角度、完全溶込溶接３５の溶け込み角度及び厚肉部３６とプレート台座部３３とのメタルタッチ幅ｍｔに基づいて決定している（図５参照）。   In the present embodiment, the thickness t1 of the panel damper portion 31 is 32 mm, the thickness t2 of the thick portion 36 is 40 mm, the height H2 of the thick portion 36 is 64 mm, and the taper height H1 of the taper portion 37 is 20 mm. The bead height h of the complete penetration weld 35 is set to 17 mm. In addition, the said taper height H1 is determined based on the inclination 1/5 of the taper part at the time of joining the different cross-section member prescribed | regulated by the road bridge specification. The bead height h is determined based on the angle of the groove 36a of the thick portion 36, the penetration angle of the full penetration weld 35, and the metal touch width mt between the thick portion 36 and the plate base portion 33. (See FIG. 5).

また、本実施例においては、厚肉部３６の肉厚ｔ２を有する低降伏点鋼の鋼板から削出し加工によって上記寸法構成で構成したパネルダンパ部３１、厚肉部３６及びテーパ部３７を構成しているが、圧延加工によって形成するテーパ鋼板を用いて一体構成してもよい。   Further, in the present embodiment, the panel damper part 31, the thick part 36, and the taper part 37 configured by the above-described dimensions are formed by machining from a steel plate of low yield point steel having a thickness t2 of the thick part 36. However, you may comprise integrally using the taper steel plate formed by rolling.

テーパ付せん断パネルダンパ３０を上記構成で構成しているため、地震による振動エネルギが入力され、下部構造２０に対して上部構造１０が相対移動しようとすると、ストッパ５０を介して上部構造１０の振動エネルギがテーパ付せん断パネルダンパ３０に入力される。詳しくは、ストッパ５０によって入力された振動エネルギはフランジ３２から補強プレート３４を介してパネルダンパ部３１に伝達される。   Since the tapered shear panel damper 30 is configured as described above, when vibration energy due to an earthquake is input and the upper structure 10 tries to move relative to the lower structure 20, the vibration of the upper structure 10 is caused via the stopper 50. Energy is input to the tapered shear panel damper 30. Specifically, the vibration energy input by the stopper 50 is transmitted from the flange 32 to the panel damper portion 31 via the reinforcing plate 34.

ここで、上記振動エネルギが所定レベル、すなわちノックオフ溝４４ａをせん断破壊するエネルギ以下であれば、ノックオフ支承４０は固定支承として機能し、上部構造１０、下部構造２０及びノックオフ支承４０全体で上記振動エネルギを吸収し、下部構造２０に対する上部構造１０の相対移動を抑制することができる。   Here, if the vibration energy is at a predetermined level, that is, below the energy that shears and breaks the knock-off groove 44a, the knock-off bearing 40 functions as a fixed bearing, and the vibration energy of the upper structure 10, the lower structure 20, and the knock-off bearing 40 as a whole is increased. The relative movement of the upper structure 10 with respect to the lower structure 20 can be suppressed.

逆に、上記振動エネルギが上記所定レベル以上であれば、下沓プレート４２の滑動を規制していたノックオフ部材４４のノックオフ溝４４ａがせん断破壊され、下沓プレート４２がベースプレート４１上を滑動し、下部構造２０に対する上部構造１０の相対移動を許容することとなる。そして、この相対移動により、上記振動エネルギがストッパ５０を介してテーパ付せん断パネルダンパ３０に入力され、該振動エネルギはパネルダンパ部３１のせん断変形によって吸収され、下部構造２０に対する上部構造１０の相対移動を抑制して制振することができる。   On the contrary, if the vibration energy is equal to or higher than the predetermined level, the knock-off groove 44a of the knock-off member 44 that restricts the sliding of the lower heel plate 42 is sheared and broken, and the lower heel plate 42 slides on the base plate 41, The relative movement of the upper structure 10 with respect to the lower structure 20 is allowed. Due to this relative movement, the vibration energy is input to the tapered shear panel damper 30 via the stopper 50, and the vibration energy is absorbed by the shear deformation of the panel damper portion 31, so that the upper structure 10 is relative to the lower structure 20. The vibration can be suppressed while suppressing the movement.

このとき、パネルダンパ部３１の下端に、厚肉部３６及びテーパ部３７を備えたことにより、パネルダンパ部３１の周縁部、すなわちフランジ３２や補強プレート３４と接合する完全溶込溶接３５付近、さらにはパネルコーナー部ａ付近の大変形及びその大変形に起因する割れの発生を防止している。したがって、パネルダンパ部３１のせん断塑性変形によって確実に上部構造１０の振動エネルギを吸収して制振効果を得ることができる。   At this time, by providing the thick portion 36 and the taper portion 37 at the lower end of the panel damper portion 31, the peripheral portion of the panel damper portion 31, that is, the vicinity of the complete penetration weld 35 to be joined to the flange 32 and the reinforcing plate 34, Furthermore, the large deformation near the panel corner portion a and the occurrence of cracks due to the large deformation are prevented. Therefore, the vibration energy of the upper structure 10 can be reliably absorbed by the shear plastic deformation of the panel damper portion 31 to obtain a vibration damping effect.

次に、上記厚肉部３６及びテーパ部３７の効果についてＦＥＭ解析した結果について説明する。この解析は、テーパ付せん断パネルダンパ３０をモデル化し、下部構造２０に対する上部構造１０の振動エネルギに該当する荷重を補強プレート３４を介して作用させたテーパ付せん断パネルダンパ３０について弾性解析を行っている。   Next, the results of FEM analysis on the effects of the thick portion 36 and the tapered portion 37 will be described. In this analysis, the tapered shear panel damper 30 is modeled, and an elastic analysis is performed on the tapered shear panel damper 30 in which a load corresponding to the vibration energy of the upper structure 10 with respect to the lower structure 20 is applied via the reinforcing plate 34. Yes.

まずは、テーパ部３７の傾斜角度による効果確認解析の結果について説明する。厚肉部３６及びテーパ部３７を備えていないパネルダンパ部の肉厚ｔ１を３２ｍｍとした基本ケースＢ１と、パネルダンパ部３１の肉厚ｔ１を３２ｍｍ、厚肉部３６の肉厚ｔ２を４０ｍｍ、厚肉部３６の高さＨ２を４８ｍｍ、完全溶込溶接３５のビード高さｈを１７ｍｍ、そしてテーパ部３７のテーパ高さＨ１を２０ｍｍに設定したケースＢ２、テーパ高さＨ１を４０ｍｍに設定したケースＢ３、並びに、テーパ高さＨ１を６０ｍｍに設定したケースＢ４について比較検討した。なお、テーパ高さＨ１を２０ｍｍにした場合の傾斜角度は１／５であり、４０ｍｍにした場合の傾斜角度は１／１０、６０ｍｍにした場合の傾斜角度は１／１５である。   First, the result of the effect confirmation analysis by the inclination angle of the taper part 37 is demonstrated. The base case B1 in which the thickness t1 of the panel damper part not provided with the thick part 36 and the taper part 37 is 32 mm, the thickness t1 of the panel damper part 31 is 32 mm, the thickness t2 of the thick part 36 is 40 mm, Case B2 in which the height H2 of the thick portion 36 is set to 48 mm, the bead height h of the complete penetration weld 35 is set to 17 mm, and the taper height H1 of the taper portion 37 is set to 20 mm, and the taper height H1 is set to 40 mm. Case B3 and case B4 in which the taper height H1 was set to 60 mm were compared and examined. When the taper height H1 is 20 mm, the inclination angle is 1/5. When the taper height H1 is 40 mm, the inclination angle is 1/10. When the taper height H1 is 60 mm, the inclination angle is 1/15.

各検討ケースにおけるフランジ３２のＭｉｓｅｓ応力度のコンター図とパネルダンパ部３１のせん断応力度のコンター図を示す図６及びＭｉｓｅｓ応力度の高さ方向の応力分布を示す図７から、パネルコーナー部ａ付近に最大応力が発生していることがわかる。そして、ケースＢ１の最大応力に対してケースＢ２，Ｂ３，Ｂ４の最大応力が１割程度低減していること、さらには、ケースＢ２，Ｂ３，Ｂ４のそれぞれの最大応力の差はわずかであることが分かる。これにより、厚肉部３６及びテーパ部３７を備えたことによる最大応力低減効果は１割程度であることがわかる。   From the contour diagram of the Mises stress level of the flange 32 and the contour diagram of the shear stress level of the panel damper 31 in each study case and FIG. 7 showing the stress distribution in the height direction of the Mises stress level, the panel corner portion a It can be seen that the maximum stress is generated in the vicinity. The maximum stress of cases B2, B3, and B4 is reduced by about 10% with respect to the maximum stress of case B1, and further, the difference between the maximum stresses of cases B2, B3, and B4 is slight. I understand. Thereby, it turns out that the maximum stress reduction effect by having provided the thick part 36 and the taper part 37 is about 10%.

なお、図７（ｂ）に示す拡大応力分布図において、横軸はフランジ３２の下端からの距離を示しており、また、応力値を記載しているポイントは、左から最大応力発生ポイント、厚肉部３６の上端ポイント、ケースＢ２のテーパ部３７上端ポイント、ケースＢ３のテーパ部３７上端ポイント及びケースＢ４のテーパ部３７上端ポイントである。したがって、テーパ部３７の傾斜角度の影響は、上述したように最大応力発生ポイントであるパネルコーナー部ａ付近においては少なく、各テーパ部３７上端ポイントで影響があることが確認できる。   In the enlarged stress distribution diagram shown in FIG. 7B, the horizontal axis indicates the distance from the lower end of the flange 32, and the points describing the stress values are the maximum stress generation point, thickness from the left. The upper end point of the meat portion 36, the upper end point of the taper portion 37 of the case B2, the upper end point of the taper portion 37 of the case B3, and the upper end point of the taper portion 37 of the case B4. Therefore, the influence of the inclination angle of the tapered portion 37 is small in the vicinity of the panel corner portion a which is the maximum stress generation point as described above, and it can be confirmed that there is an influence at the upper end point of each tapered portion 37.

また、図６におけるケースＢ２，Ｂ３，Ｂ４のパネルダンパ部３１のせん断応力度のコンター図から、厚肉部３６及びテーパ部３７以外のパネルダンパ部３１部分にせん断応力が大きく生じており、パネルダンパ部３１の主部分がせん断塑性変形して振動エネルギを吸収すること、そして、この部分がパネルダンパ部３１としての有効面積であることが分かる。   Further, from the contour diagram of the shear stress degree of the panel damper part 31 of the cases B2, B3, and B4 in FIG. 6, a large shear stress is generated in the panel damper part 31 other than the thick part 36 and the taper part 37. It can be seen that the main portion of the damper portion 31 is shear plastically deformed to absorb vibration energy, and that this portion is an effective area as the panel damper portion 31.

また、パネルダンパ部３１、厚肉部３６及びテーパ部３７をテーパ鋼板、すなわち別部材を接合する構成ではなく、同一部材で一体形成しているため、厚肉部３６やテーパ部３７付近でせん断応力が集中せず、滑らかにせん断応力が分布していることが分かる。   Further, since the panel damper part 31, the thick part 36, and the taper part 37 are not integrally formed with a tapered steel plate, that is, a separate member, but are integrally formed with the same member, shearing is performed near the thick part 36 and the taper part 37. It can be seen that the stress is not concentrated and the shear stress is smoothly distributed.

次に、厚肉部３６の高さＨ２による効果確認解析の結果について説明する。上述した基本ケースＢ１と、パネルダンパ部３１の肉厚ｔ１を３２ｍｍ、厚肉部３６の肉厚ｔ２を４０ｍｍ、完全溶込溶接３５のビード高さｈを１７ｍｍ、テーパ部３７のテーパ高さＨ１を４０ｍｍ、そして、厚肉部３６の高さＨ２を３２ｍｍに設定したケースＢ５、高さＨ２を６４ｍｍに設定したケースＢ６、並びに、高さＨ２を４８ｍｍに設定した上記ケースＢ３について比較検討した。なお、厚肉部３６の高さＨ２に設定した３２ｍｍはパネルダンパ部３１の肉厚ｔ１の１倍、４８ｍｍは肉厚ｔ１の１．５倍、６４ｍｍは肉厚ｔ１の２倍である。   Next, the result of the effect confirmation analysis by the height H2 of the thick part 36 is demonstrated. The above-mentioned basic case B1, the thickness t1 of the panel damper portion 31 is 32 mm, the thickness t2 of the thick portion 36 is 40 mm, the bead height h of the complete penetration weld 35 is 17 mm, and the taper height H1 of the taper portion 37 The case B5 in which the height H2 of the thick portion 36 is set to 32 mm, the case B6 in which the height H2 is set to 64 mm, and the case B3 in which the height H2 is set to 48 mm were compared. In addition, 32 mm set to the height H2 of the thick part 36 is 1 time the wall thickness t1 of the panel damper part 31, 48 mm is 1.5 times the wall thickness t1, and 64 mm is 2 times the wall thickness t1.

なお、上述したように、上記開先３６ａの角度、上記溶け込み角度及び上記メタルタッチ幅ｍｔから上記ビード高さｈが１７ｍｍに設定されており、上記１７ｍｍのビード高さｈを有する完全溶込溶接３５の施工性を確保するため、高さＨ２を３２ｍｍ以上に設定している。   In addition, as described above, the bead height h is set to 17 mm from the angle of the groove 36a, the penetration angle, and the metal touch width mt, and complete penetration welding having the bead height h of 17 mm. In order to ensure the workability of 35, the height H2 is set to 32 mm or more.

各検討ケースにおけるフランジ３２のＭｉｓｅｓ応力度のコンター図とパネルダンパ部３１のせん断応力度のコンター図を示す図８及びＭｉｓｅｓ応力度の高さ方向の応力分布を示す図９から、各ケースともパネルコーナー部ａ付近に最大応力が発生していること、そして、ケースＢ１の最大応力に対してケースＢ３，Ｂ５，Ｂ６の最大応力は１割程度低減していることが分かる。これにより、厚肉部３６及びテーパ部３７を備えたことによる最大応力低減効果は１割程度であることがわかった。   From FIG. 8 showing the contour diagram of the Mises stress level of the flange 32 and the contour diagram of the shear stress level of the panel damper part 31 in FIG. 9 and FIG. It can be seen that the maximum stress is generated in the vicinity of the corner portion a, and that the maximum stress of the cases B3, B5, and B6 is reduced by about 10% with respect to the maximum stress of the case B1. Thereby, it turned out that the maximum stress reduction effect by having provided the thick part 36 and the taper part 37 is about 10%.

そして、高さＨ２を大きく設定すれば、フランジ３２のパネルコーナー部ａ付近に発生する最大応力は低減できるものの、図８に示すパネルダンパ部３１のせん断応力度のコンター図から、せん断塑性変形して振動エネルギを吸収するパネルダンパ部３１の有効面積が低減することが分かる。   If the height H2 is set to be large, the maximum stress generated in the vicinity of the panel corner portion a of the flange 32 can be reduced, but from the contour diagram of the shear stress degree of the panel damper portion 31 shown in FIG. It can be seen that the effective area of the panel damper 31 that absorbs vibration energy is reduced.

このように、上記ＦＥＭ解析によって、厚肉部３６及びテーパ部３７を備えたことにより最大応力を１割程度低減できること、そして、テーパ部３７の傾斜角度は最大応力値に大きな影響がないこと、厚肉部３６の高さＨ２が大きくなれば最大応力値は低減できるものの、せん断塑性変形して振動エネルギを吸収するパネルダンパ部３１の有効面積が低減することが分かった。   Thus, by the FEM analysis, the maximum stress can be reduced by about 10% by providing the thick portion 36 and the taper portion 37, and the inclination angle of the taper portion 37 does not greatly affect the maximum stress value. Although the maximum stress value can be reduced if the height H2 of the thick portion 36 is increased, it has been found that the effective area of the panel damper portion 31 that absorbs vibration energy by shear plastic deformation is reduced.

したがって、上記実施例のような寸法構成で構成したテーパ付せん断パネルダンパ３０は、有効に下部構造２０に対する上部構造１０の振動エネルギを、パネルダンパ部３１がせん断塑性変形することによって吸収して制振効果を得ることができる。   Therefore, the tapered shear panel damper 30 having the dimensional configuration as in the above embodiment effectively absorbs and suppresses the vibration energy of the upper structure 10 relative to the lower structure 20 by the panel damper portion 31 undergoing shear plastic deformation. A vibration effect can be obtained.

また、厚肉部３６及びテーパ部３７を備えたことによって、パネルダンパ部３１の周縁部、すなわちフランジ３２や補強プレート３４と接合する完全溶込溶接３５付近、さらにはパネルコーナー部ａ付近に発生する最大応力を低減できるため、パネルコーナー部ａ付近に生じる割れを防止できる。したがって、確実な制振効果を得ることができる。   In addition, since the thick portion 36 and the tapered portion 37 are provided, the peripheral portion of the panel damper portion 31, that is, near the complete penetration weld 35 that joins the flange 32 and the reinforcing plate 34, and also near the panel corner portion a. Since the maximum stress to be reduced can be reduced, cracks occurring near the panel corner portion a can be prevented. Therefore, a reliable vibration control effect can be obtained.

また、パネルダンパ部３１と厚肉部３６との境界部分にテーパ部３７を備えるとともに、パネルダンパ部３１、厚肉部３６及びテーパ部３７を一体形成したため、パネルダンパ部３１に応力集中部が生じることがない。したがって、パネルダンパ部３１のせん断塑性変形によって振動エネルギをより有効に吸収することができる。   Moreover, since the taper part 37 is provided in the boundary part of the panel damper part 31 and the thick part 36, and the panel damper part 31, the thick part 36, and the taper part 37 were integrally formed, a stress concentration part is formed in the panel damper part 31. It does not occur. Therefore, vibration energy can be more effectively absorbed by the shear plastic deformation of the panel damper portion 31.

なお、上記実施例においては、既設道路橋１にテーパ付せん断パネルダンパ３０を設置し、下部構造２０に対する上部構造１０の回転方向の相対移動のみを許容するピボット支承を改良してノックオフ支承４０を構成し、既設道路橋１の耐震性能を向上させる耐震補強を行ったが、新設橋梁において予め上部構造１０をノックオフ支承４０を介して下部構造２０で支承するとともにテーパ付せん断パネルダンパ３０を設置してもよい。   In the above embodiment, a tapered shear panel damper 30 is installed on the existing road bridge 1 to improve the pivot bearing that allows only the relative movement in the rotational direction of the upper structure 10 with respect to the lower structure 20. In the new bridge, the upper structure 10 was previously supported by the lower structure 20 via the knock-off bearing 40 and the tapered shear panel damper 30 was installed. May be.

これにより、所定レベル以下の振動エネルギが入力された場合はノックオフ支承４０が固定支承として機能して上記振動エネルギを全体で吸収し、所定レベル以上の振動エネルギが入力された場合はノックオフ支承４０が下部構造２０に対する上部構造１０の相対移動を許容し、この相対移動により上記振動エネルギがストッパ５０を介してテーパ付せん断パネルダンパ３０に入力され、新設橋梁全体での振動エネルギの吸収及び消散に加えて、パネルダンパ部３１のせん断変形によって該振動エネルギを吸収し、下部構造２０に対する上部構造１０の相対移動を抑制して制振することができるという効率のよい制振効果を得ることができる。   Thereby, when vibration energy of a predetermined level or less is input, the knock-off bearing 40 functions as a fixed bearing and absorbs the vibration energy as a whole, and when vibration energy of a predetermined level or more is input, the knock-off bearing 40 is The relative movement of the upper structure 10 with respect to the lower structure 20 is allowed, and by this relative movement, the vibration energy is input to the tapered shear panel damper 30 through the stopper 50, in addition to absorption and dissipation of vibration energy in the entire new bridge. Thus, the vibration energy can be absorbed by the shear deformation of the panel damper portion 31 and the vibration can be suppressed by suppressing the relative movement of the upper structure 10 with respect to the lower structure 20.

また、図１０に示すように、テーパ付せん断パネルダンパ３０を斜帳橋の主塔６０の下部のガゼット部（図１０ｂ部）に設置してもよい。詳しくは、主塔６０を構成する一部である水平梁６１（６１ａ，６１ｂ）と斜材６２（６２ａ，６２ｂ）とが交差するガゼット部ｂにテーパ付せん断パネルダンパ３０を設置している。   Moreover, as shown in FIG. 10, you may install the taper shear panel damper 30 in the gusset part (FIG. 10 b part) of the lower part of the main tower 60 of a diagonal bridge. Specifically, the tapered shear panel damper 30 is installed in the gusset portion b where the horizontal beams 61 (61a, 61b) and the diagonal members 62 (62a, 62b), which are part of the main tower 60, intersect.

これにより、主塔６０に地震等によって所定レベル以上、すなわちテーパ付せん断パネルダンパ３０の弾性変形範囲外の振動エネルギが入力された場合であっても、主塔６０のガゼット部ｂにおいてテーパ付せん断パネルダンパ３０のパネルダンパ部３１がせん断変形することによって上記振動エネルギを吸収することができる。   As a result, even if vibration energy that exceeds a predetermined level, that is, outside the elastic deformation range of the tapered shear panel damper 30 is input to the main tower 60 due to an earthquake or the like, the tapered shear is generated in the gusset portion b of the main tower 60. The vibration energy can be absorbed when the panel damper portion 31 of the panel damper 30 undergoes shear deformation.

したがって、振動エネルギの入力によって斜材６２に付与される軸方向力によって斜材６２が座屈することを防止できる。したがって、テーパ付せん断パネルダンパ３０を設置したことにより、振動エネルギの入力によって斜材６２が座屈したことによる主塔６０の耐力低下を防止し、主塔６０の耐震性能を向上することができる。   Therefore, the diagonal member 62 can be prevented from buckling due to the axial force applied to the diagonal member 62 by the input of vibration energy. Therefore, by installing the tapered shear panel damper 30, it is possible to prevent a decrease in the proof stress of the main tower 60 due to buckling of the diagonal member 62 due to the input of vibration energy, and to improve the seismic performance of the main tower 60. .

なお、ガゼット部ｂにおいて水平梁６１と斜材６２とが直接接続された既設主塔においては、図１０において点線で示す斜材６２ａの先端部分を撤去し、テーパ付せん断パネルダンパ３０を設置するとともに、テーパ付せん断パネルダンパ３０を介して水平梁６１と斜材６２とを接続すればよく、これにより上記効果を得ることができる。   In the existing main tower in which the horizontal beam 61 and the diagonal member 62 are directly connected in the gusset portion b, the tip portion of the diagonal member 62a indicated by the dotted line in FIG. 10 is removed and the tapered shear panel damper 30 is installed. At the same time, the horizontal beam 61 and the diagonal member 62 may be connected via the tapered shear panel damper 30, thereby obtaining the above-described effect.

また、上記実施例においては、パネルダンパ部３１の下端側に厚肉部３６及びテーパ部３７を備えたテーパ付せん断パネルダンパ３０で構成したが、図１１に示すように、フランジ３２、プレート台座部３３及び補強プレート３４と接合するパネルダンパ部３１の４方向の周縁部に厚肉部３６及びテーパ部３７を備えたテーパ付せん断パネルダンパ３０であってもよい。なお、図１１において、（ａ）は４方向の周縁部に厚肉部３６及びテーパ部３７を備えたテーパ付せん断パネルダンパ３０の側面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図を示し、パネルダンパ部３１と、フランジ３２、プレート台座部３３及び補強プレート３４とを接続する完全溶込溶接３５は省略している。   Moreover, in the said Example, although comprised by the shearing panel damper 30 with a taper provided with the thick part 36 and the taper part 37 in the lower end side of the panel damper part 31, as shown in FIG. The tapered shear panel damper 30 may be provided with a thick portion 36 and a tapered portion 37 at the peripheral portions in the four directions of the panel damper portion 31 joined to the portion 33 and the reinforcing plate 34. In FIG. 11, (a) is a side view of a tapered shear panel damper 30 having a thick portion 36 and a tapered portion 37 at the peripheral edge in four directions, and (b) is a cross-sectional view taken along line AA in (a). (C) shows the BB sectional view in (a), and complete penetration welding 35 which connects panel damper part 31, flange 32, plate base part 33, and reinforcing plate 34 is omitted.

これにより、振動エネルギの入力によってテーパ付せん断パネルダンパ３０及びパネルダンパ部３１が大変形することによるパネルダンパ部３１の周縁部での亀裂の発生を防止できる。
したがって、上記実施例と同様に、制振効果が低減しないテーパ付せん断パネルダンパ３０を得ることができ、利用者の満足度を向上することができる。 Thereby, the generation | occurrence | production of the crack in the peripheral part of the panel damper part 31 by the taper shear panel damper 30 and the panel damper part 31 deform | transforming greatly by the input of vibration energy can be prevented.
Therefore, similarly to the above-described embodiment, it is possible to obtain the tapered shear panel damper 30 in which the vibration damping effect is not reduced, and the user satisfaction can be improved.

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の２以上の構造体は、上部構造１０及び下部構造２０、並びに水平梁６１及び斜材６２に対応し、
以下同様に、
パネル部は、パネルダンパ部３１に対応し、
制振装置は、テーパ付せん断パネルダンパ３０に対応し、
橋梁及び既設橋梁は、既設道路橋１に対応し、
ノックオフ手段は、ノックオフ部材４４に対応し、
支承部及びノックオフ支承は、ノックオフ支承４０に対応し、
肉厚変形断面部材は、テーパ鋼材に対応し、
固定支承は、ピボット支承に対応するも
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。 In correspondence between the configuration of the present invention and the above-described embodiment,
The two or more structures of the present invention correspond to the upper structure 10 and the lower structure 20, the horizontal beam 61 and the diagonal member 62,
Similarly,
The panel part corresponds to the panel damper part 31,
The damping device corresponds to the tapered shear panel damper 30;
The bridge and the existing bridge correspond to the existing road bridge 1,
The knock-off means corresponds to the knock-off member 44,
The bearing part and the knock-off bearing correspond to the knock-off bearing 40,
The wall thickness deformation cross-section member corresponds to the taper steel material,
The fixed support corresponds to the pivot support, but the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and many embodiments can be obtained.

道路橋の横断面を含む斜視図。The perspective view containing the cross section of a road bridge. ノックオフ支承の平面図及び側面図を用いた説明図。Explanatory drawing using the top view and side view of a knock-off support. 道路橋の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of a road bridge. テーパ付せん断パネルダンパを説明する説明図。Explanatory drawing explaining the shear panel damper with a taper. 厚肉部及びテーパ部の構成を説明する説明図。Explanatory drawing explaining the structure of a thick part and a taper part. ケースＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４における解析結果を説明する説明図。Explanatory drawing explaining the analysis result in case B1, B2, B3, B4. ケースＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４における解析結果を説明する説明図。Explanatory drawing explaining the analysis result in case B1, B2, B3, B4. ケースＢ１，Ｂ３，Ｂ５，Ｂ６における解析結果を説明する説明図。Explanatory drawing explaining the analysis result in case B1, B3, B5, B6. ケースＢ１，Ｂ３，Ｂ５，Ｂ６における解析結果を説明する説明図。Explanatory drawing explaining the analysis result in case B1, B3, B5, B6. 第２の実施例のテーパ付せん断パネルダンパを説明する説明図。Explanatory drawing explaining the shear panel damper with a taper of a 2nd Example. 第３の実施例のテーパ付せん断パネルダンパを説明する説明図。Explanatory drawing explaining the shear panel damper with a taper of a 3rd Example.

符号の説明Explanation of symbols

１…既設道路橋
１０…上部構造
２０…下部構造
３０…テーパ付せん断パネルダンパ
３１…パネルダンパ部
３６…厚肉部
３７…テーパ部
４０…ノックオフ支承
４４…ノックオフ部材
６１…水平梁
６２…斜材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Existing road bridge 10 ... Upper structure 20 ... Lower structure 30 ... Tapered shear panel damper 31 ... Panel damper part 36 ... Thick part 37 ... Taper part 40 ... Knock-off support 44 ... Knock-off member 61 ... Horizontal beam 62 ... Diagonal material

Claims (9)

振動エネルギの入力により相対移動可能に接続された２以上の構造体のうち一の構造体に固定されるとともに他の構造体の一部と略接触するよう配置され、
相対移動方向のせん断変形によって前記振動エネルギを吸収する鋼製のパネル部を備え、
該パネル部の周縁部の少なくとも一部に厚肉部を備えるとともに、該厚肉部を前記パネル部と一体形成した
制振装置。 It is fixed to one structure among two or more structures connected so as to be capable of relative movement by the input of vibration energy, and is arranged so as to be substantially in contact with a part of another structure.
A steel panel that absorbs the vibration energy by shear deformation in the relative movement direction;
A vibration damping device comprising a thick portion at least at a part of a peripheral portion of the panel portion and integrally forming the thick portion with the panel portion. 前記パネル部を、
低降伏点鋼で構成した
請求項１に記載の制振装置。 The panel portion,
The vibration damping device according to claim 1, wherein the vibration damping device is made of low yield point steel. 前記パネル部における前記厚肉部の境界部分に、
肉厚が徐々に変化するテーパ部を形成した
請求項１又は２に記載の制振装置。 In the boundary part of the thick part in the panel part,
The vibration damping device according to claim 1, wherein a tapered portion whose thickness changes gradually is formed. 前記パネル部、前記厚肉部及び前記テーパ部を、
前記厚肉部以上の肉厚を有する厚肉材料から削り出して一体形成した
請求項３に記載の制振装置。 The panel part, the thick part, and the taper part,
The vibration damping device according to claim 3, wherein the vibration damping device is integrally formed by cutting from a thick material having a thickness equal to or greater than the thick portion. 前記パネル部、前記テーパ部及び前記厚肉部を、
前記パネル部、前記テーパ部及び前記厚肉部のそれぞれの肉厚をこの順で構成する断面を圧延工程にて形成した肉厚変形断面部材によって一体形成した
請求項３に記載の制振装置。 The panel part, the taper part and the thick part,
The vibration damping device according to claim 3, wherein the panel portion, the taper portion, and the thick portion are integrally formed by a thickness-deformed cross-section member formed by rolling a cross section that configures the thickness of each of the thickness portions in this order. 請求項１から５のうちいずれかに記載の制振装置を、
上部構造と、該上部構造を支承する支承部を備えた下部構造とで構成された橋梁に設置し、
前記振動エネルギの入力による前記下部構造に対する前記上部構造の略水平方向の相対移動を、前記パネル部のせん断変形によって前記振動エネルギを吸収して抑制する
耐震橋梁構造。 The vibration damping device according to any one of claims 1 to 5,
Installed on a bridge composed of an upper structure and a lower structure with a support part for supporting the upper structure;
An earthquake-resistant bridge structure that suppresses the relative movement of the upper structure in the substantially horizontal direction with respect to the lower structure due to the input of the vibration energy by absorbing the vibration energy by shear deformation of the panel portion. 前記支承部を、
所定レベル以下の振動エネルギの入力においては略水平方向の相対移動を規制し、所定レベル以上の振動エネルギの入力によって略水平方向の相対移動を許容するノックオフ手段を備えたノックオフ支承で構成した
請求項５に記載の耐震橋梁構造。 The bearing
Claims comprising a knock-off support provided with a knock-off means for restricting relative movement in a substantially horizontal direction when inputting vibration energy below a predetermined level and allowing relative movement in a substantially horizontal direction by inputting vibration energy above a predetermined level. 5. Seismic bridge structure as described in 5. 請求項１から５のうちいずれかに記載の制振装置を、
上部構造と、該上部構造を支承する支承部を備えた下部構造とで構成された既設橋梁に設置し、
前記振動エネルギの入力による前記下部構造に対する前記上部構造の略水平方向の相対移動を、前記パネル部のせん断変形によって前記振動エネルギを吸収して抑制することで前記既設橋梁の耐震性能を向上させる
既設橋梁の耐震補強方法。 The vibration damping device according to any one of claims 1 to 5,
Installed on an existing bridge composed of an upper structure and a lower structure with a support part for supporting the upper structure;
An existing installation that improves the seismic performance of the existing bridge by absorbing and suppressing the vibration energy by shear deformation of the panel portion, relative movement of the upper structure relative to the lower structure due to the input of the vibration energy. Seismic reinforcement method for bridges. 前記支承部のうち、前記下部構造に対する上部構造の略水平方向の相対移動を規制する固定支承を、
所定レベル以下の振動エネルギの入力においては略水平方向の相対移動を規制し、所定レベル以上の振動エネルギの入力によって略水平方向の相対移動を許容するノックオフ手段を備えたノックオフ支承に改良することを特徴とした
請求項８に記載の既設橋梁の耐震補強方法。 Among the bearings, a fixed bearing that regulates the relative horizontal movement of the upper structure with respect to the lower structure,
Improving to a knock-off bearing provided with knock-off means for restricting the relative movement in the substantially horizontal direction when inputting vibration energy below a predetermined level and allowing the relative movement in the substantially horizontal direction by inputting vibration energy above the predetermined level. The earthquake-proof reinforcement method of the existing bridge of Claim 8 characterized by the above-mentioned.

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