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日本上路式PC吊床版橋(悬带桥)

发布者: redflag | 发布时间: 2017-10-7 22:24| 查看数: 3999| 评论数: 7|帖子模式

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结构体系: 斜拉桥 »
桥梁部位: 不限
材料类型: 组合

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<吊床版橋の原理>
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$ C! w. j! }2 V4 }* U4 e8 Q吊床版橋は、一般の橋桁のような部材が曲がることによって荷重を支える「梁構造」とは違い、部材が伸びることによって荷重を支える「吊構造」の橋です。0 Z4 Y  L* R! `% W  q

% M- l) S1 |6 ^! u吊構造は、人や車などの荷重で部材に引張力が生じますが、この引張力を引張強度の高いケーブルで受持たせるため、全体としてとても合理的な構造となっています。7 H$ X' }' \# y' `$ u

& P; i. r9 W$ a& {: g$ K梁構造と吊構造の違いは、例えば、洗濯物を干すときの物干し竿と洗濯ロープを思い浮かべると良く分かります。ロープの場合には引張る力が必要となりますが、竿に比べて、ずっと細いロープで同じ役割を果たすことができます。
<吊桥桥梁原理>
悬吊式桥梁是通过延伸构件来支撑负载的“悬挂式结构”桥梁,与通过诸如普通桥梁的弯曲构件支撑负载的“梁结构”不同。
在悬架结构中,由于人,车辆等的负载,在构件中产生张力。然而,由于该拉伸力由具有高抗拉强度的电缆处理,因此整体上是非常合理的结构。
梁结构和悬挂结构之间的区别可以通过例如在挂衣物时考虑衣夹杆和洗涤绳来理解。在绳索的情况下,需要拉力,但是它可以用比钢杆更薄的绳索发挥相同的作用。
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曲弦形式PC橋とは
自碇式吊床版トラス橋は、吊床版の上にトラス斜材を介して主桁(上床版)を載せ、吊床版の引張力を主桁に取らせる自碇式曲弦構造の橋です。吊床版の引張力を地盤に伝達&#12539;定着させずに、主桁に定着させる方式は、自碇式と呼ばれています。実績には、このたび完成した(仮称)大簾川橋のほかに巌門園地園路橋があります。 8 K( j2 v# l1 y' R( Y4 G
張弦桁橋は、主桁の下方に鉛直材を介して張弦ケーブルを張った自碇式曲弦構造の橋です。吊床版がなく張弦ケーブルのみが配置されます。実績には、あゆみ橋があります。
0 a' c3 E1 F+ V1 b; X1 u張弦トラス橋は、主桁の下方にトラス斜材を介して張弦ケーブルを張り渡した自碇式曲弦構造の橋で、コンクリート部材で補剛した張弦材を、トラス斜材を介して主桁の下方に張り渡したタイプが青雲橋で実用化されています。コンクリートの張弦材は吊床版と似ていますが、幅が小さいことが異なります。
7 Y2 P/ B- E' p# F" v二重張弦桁橋は、張渡しケーブルを用いて主桁セグメントを懸垂架設し、張弦ケーブルを架設&#12539;緊張した後、自碇構造に変換して完成させる張弦桁橋です。実績には、青春橋があります。

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参考図-1 上路式吊床版橋と曲弦形式PC橋

1.のぞみ橋
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2 M0 x, q& ?) ~. R8 p0 _5 Z2 J2.日本最大4径間連続上路式PC吊床版橋潮騒橋(しおさいばし)
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橋の概要
名称:潮騒橋
位置:静岡県掛川市国安
橋長:232.0m ( 55.0+2@61.0+73.1m )
形式:4径間連続上路式PC吊床版橋
工法:懸垂架設工法
竣工年:1995年
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, z1 O. J6 p2 [5 k* t2 c3.大簾川(おおみすかわ)橋
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工事名 :   府道広野綾部線地方道路交付金工事((仮称)大簾川橋上部工) 発注者 :   京都府 施工場所 :   京都府船井郡京丹波町広野地内 橋 種 :   道路橋 (第3種第4級) 橋 長 :   111.0m 支 間 :   107.5m 有効幅員 :   7.0m (総幅員 8.2m) 荷 重 :   B活荷重
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図-1 (仮称)大簾川橋の一般図

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図-2 断面図
施工の概要
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PHASE 1 吊床版1次ケーブルの架設
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PHASE 2 吊床版セグメントの懸垂架設
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PHASE 3 鋼斜材の架設
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PHASE 4 上床版セグメントの送り出し架設

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PHASE 5 間詰めコンクリートの施工、構造系変換
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図-3 施工方法
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写真-8 吊床版セグメントの架設                                    写真-9 鋼斜材の架設

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; h( Y* M8 }' Y! k) k4.青雲橋
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徳島県三好市に建設された青雲橋(写真-2、図-2)は、アーチを逆さまにしたユニークな構造で、2004年の完成です。
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写真-2 青雲橋
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図-2 一般図

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写真-3 青雲橋の架設状況

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  図-3 橋梁端部におけるケーブル力の盛りかえ

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この形式は、吊床版部と桁の間を鉛直な部材ではなく斜めの鋼材でつないだことで、トラスの挙動を示します。その結果、最終的に単純梁として成り立つのです。青雲橋の場合、トラスですから本来なら斜材の格点は閉じるのですが、鋼材の数量を減らし全体的にコスト低減を図るために、桁側ではトラスが閉じていない不完全なトラス構造となっています。当然この閉じていない領域では桁に曲げモーメントが発生しますが、桁の剛性を大きくすることでこの応力に対応しています。
構造的なもう一つの特徴は、トラスの下弦材にあたる吊床版部をコンクリート部材としていることです。青雲橋は道路橋であるために、ケーブルだけの構造だと活荷重によるケーブルの応力変動が大きくなり、疲労の問題が生じてきます。これをコンクリートで覆うことで、その応力変動は劇的に改善されます。したがってケーブルも普通の材料を使うことができるのです。当然のこと、橋全体としての剛性も向上するために、振動などの問題もなくなります。
一方、施工時は大きな課題がありました。施工手順を図-4に示しますが、施工時は吊構造であるために、荷重による変形が大きく、施工をしながら部材を固定していくと変形による応力が蓄積し、部材がもたなくなります。したがって、ほとんどの死荷重が載荷されるまでトラスを形成できないことになります。ということは、トップヘビーな橋を下から造っていくという、文字通り綱渡りの様な施工法をとることになります。ちなみに、最初にケーブルを張り渡して最終的な荷重が載るまで、橋の中央における変形量は1.7mです。また、施工中の桁の橋軸直角方向の変形を制御するために、写真-4の様なケーブルを水平に張り、構造の安定性を高めました。では、なぜ見るからに不安定そうな逆三角形の断面を採用したのか、という疑問がわきますが、これも吊床版部のコンクリートをできるだけ減らして構造を軽くし、少しでもコスト縮減を図るためです。

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図-4 架設手順
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写真-4 安定用水平ケーブル

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写真-5 青雲橋(遠景)
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写真-6 青春橋
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桁の横に配置された1次ケーブルに桁の全重量を一度あずけ、下側に配置された別の2次ケーブルで桁全体を所定の高さまで持ち上げます。最終的な構造は、青雲橋と同じように、これらのケーブルを桁に定着することで単純桁になります。また、嬬恋村の発注であるためにできる限りのコストダウンも必要です。青雲橋と違って歩道橋であるために、ケーブルの疲労は問題にならないことから、ケーブルをコンクリートで覆うことはしませんでした。これにより橋全体の重量が減りコストも安くできます。また、ウェブが高欄を兼ねるように桁の断面をU形にすることで、高欄の費用もセーブします。1次ケーブルの偏向部は写真-7に示すように、個数が多いため鋳鋼を使用しました。そして、2次ケーブルは写真-8のようにコンクリート製としました。これは個数が少なくコストを下げるためです。
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図-5 一般図

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写真-7 1次ケーブル偏向部  写真-8 2次ケーブル偏向部

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施工要領を図-6に示します。桁のセグメントを二つ一組にして1次ケーブル上を滑らせて架設していきます(写真-9)。そして、2次ケーブルを緊張して橋を所定の高さに持ち上げます。あとはセグメントをつなげて、青雲橋と同じように地盤に打ったアンカーの力を桁に盛り変えて構造の完成です。この方法により、見事青雲橋の課題が解決されました。筆者はこの構造を「二重張弦梁」と呼んでいます。

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図-6 施工要領
写真-9 1次ケーブル上のセグメントのスライド架設

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最新评论

薛万新 发表于 2017-10-8 10:11:07
赞。。。。。。。。。。
boboyhb 发表于 2017-10-8 11:45:28
比较有特点,不知耐久性如何?
一磅缘 发表于 2017-10-15 09:43:55
不知道楼主有这个材料的书不?或者较完整一点的资料?
crenw 发表于 2017-12-2 20:30:55
日本搞了这么多悬带桥!
tianxiayiren 发表于 2017-12-11 09:11:31
很好啊,学习了
nkdjgxyzy 发表于 2018-3-29 22:36:50
资料很好,就是日文看不懂
boboyhb 发表于 2018-5-6 09:32:15
日本桥梁设计的理念先进,值得学习。
 
 
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