資料No.

515-66

報告書タイトル

鋼・複合斜張橋の合理化に向けて

委員会名

鋼・複合斜張橋研究委員会

委員長名

北田俊行(大阪市立大学 大学院工学研究科 土木工学専攻)

活動期間

平成10年4月〜平成13年3月

発行年

平成13年8月1日

報告書目次

はじめに

第1編 長大斜張橋の調査研究(設計小委員会)
1. まえがき
2. 長大斜張橋・特色ある斜張橋の技術資料
2.1技術資料の収集について
2.2国内橋梁データシート
2.3海外橋梁データシート
3. 鋼・複合斜張橋の力学パラメータ
3.1斜張橋の形状および力学パラメータについて
3.2力学パラメータの分布
4. 構造形式、架設工法、景観、使用材料についての調査・研究
4.1構造形式
4.2架設工法
4.3景観
4.4使用材料
5. 斜張橋のライフサイクルコスト
5.1概要
5.2ライフサイクルコストの算定方法
5.3既設橋のライフサイクルコスト
6. あとがき

第2編 中小斜張橋の調査研究(座屈小委員会)
1. まえがき
2. 中小斜張橋の実施例の調査
  2.1調査内容
  2.2調査対象橋梁一覧表
  2.3支間割
  2.4主桁および床版形式
  2.5塔形式
  2.6ケーブル
  2.7工事費
  2.8まとめ
3. 低コストに着目した斜張橋の試設計
  3.1設計条件
  3.2斜張橋の構造解析
  3.3斜張橋の部材設計
  3.4他形式との比較検討
  3.5まとめ
4. 斜張橋の座屈設計法に関する調査・研究
  4.1調査研究内容
  4.2座屈設計法に関する調査
  4.3斜張橋の耐荷力解析
  4.4まとめ
5. あとがき
参考資料 (中小斜張橋のアンケート調査)

第3編 斜張橋の耐風設計(耐風設計小委員会)
1. まえがき
2. 斜張橋で問題となった振動事例と対策
2.1概要
2.2国内の斜張橋における耐風性検討
2.3耐風デバイスのメカニズム
2.4耐風対策の事例
2.5まとめ
3. 耐風設計に関する調査・研究
3.1概要
3.2耐風性検討例データシート
4. 長大斜張橋の耐風設計例
4.1概要
4.2耐風性検討結果
5. あとがき

第4編 斜張橋の耐震設計(耐震設計小委員会)
1. まえがき
2. 現行の設計基準における目標耐震性能の比較検討
2.1概要
2.2地震動に対する要求性能
2.3各種基準の耐震設計
2.4アメリカの耐震設計法
  (Caltrans:ATC-32 暫定橋梁設計示方書 1996年)
3. 新複合構造における耐震設計に関する調査
3.1概要
3.2複合構造の定義と分類
3.3複合構造事例
3.4今後の展開
4. 新複合構造と免震設計に関する調査
4.1概要
4.2免震設計フロー
4.3免震装置事例
5. 斜張橋の制震設計例と動的解析事例
5.1概要
5.2制震設計例
5.3斜張橋の耐震設計における動的解析事例
6. あとがき

むすび

報告書全体概要

 本委員会は、平成10年4月に発足し、学識委員6名(うち、2名は平成12年4月より参加)、委員38名、合計44名で活動を行った。そして、鋼斜張橋、ならびに側径間がPC桁で主径間および塔が鋼製の斜張橋など一部がコンクリートで他が鋼製の複合斜張橋の合理的な設計を行うための設計資料作成を目的として、学識委員を中心に、研究活動を進めた。本委員会の活動期間は、当初2年間の予定となっていたが、低コストの斜張橋の実現に役立つ資料を作成するために、研究機関を1年間延期していただき、平成13年3月まで活動した。
 現在、公共事業予算が縮小傾向にあるため、建設業において、建設コストの縮減は重要課題とされている。そこで本委員会では、このような状況を配慮して、鋼・複合斜張橋を対象に、以下の調査・研究を行った。
(1) 鋼・複合斜張橋の設計を行う上での参考資料を作成するために、鋼・複合斜張橋の実績調査を行い、それらの設計コンセプト、および構造寸法など設計に必要なパラメータを整理した。
(2) 同じ目的のため、鋼・複合斜張橋に関する文献調査を行った。
(3) それらのデータに基づき、@斜張橋の構造設計法、A座屈設計法、B耐風設計法、およびC耐震・免震設計法について検討した。
(4) さらに、コスト縮減につながるこれら斜張橋のより合理的な設計法について検討した。
 具体的な活動内容は、次のとおりである。すなわち、本委員会では、1年目、斜張橋についての知識を高めるための講演会および勉強会を中心に活動し、平行して実績調査および文献調査の実施方法、ならびに当委員会での研究内容について討議した。2年目には、小委員会活動を中心に、実績調査および文献調査を実施し、設計資料としての整理方法、ならびにコスト縮減につながる設計法等について検討した。また、研究目的に合った試設計を行った。3年目には、今までの調査・研究成果を基に、いくつかの追加すべき調査・研究を行い、この研究報告書を作成した。
 実績調査に関しては、昭和55年度〜56年度に(社)建設コンサルタンツ協会・近畿支部で、鋼斜張橋の実績調査が行われている。しかしながら、その後の斜張橋の進歩には、目覚しいものがあり、中小支間から長支間のものまで、多種多様のものが建設されている。これらの中から代表的な斜張橋を選び、文献調査・アンケート調査を行った。
 文献調査に関して、平成2年以前の斜張橋については、土木学会鋼構造委員会・鋼構造進歩調査小委員会で調査が行われている。その成果も参考にして、わが国および海外の論文集および雑誌の中から、関連する文献を収集・整理した。
 本委員会では、4つの小委員会を設けて、以下に示す重要なテーマについて研究活動を行った。
(1) 設計小委員会:西村宣男学識委員を小委員長として、鋼・複合斜張橋の基本計画に関わる構造形式、仕様材料、架設工法、および景観に関する情報を提供することを目的として、調査研究活動を行った。
(2) 座屈小委員会:北田俊行学識委員を小委員長として、長大な斜張橋でなく、支間長が80m~200m程度の中支間長を有する経済的な鋼製あるいは複合の斜張橋を開発することを目標に、調査研究活動を行った。
(3) 耐風設計小委員会:小林紘士学識委員を小委員長として、これまでに建設された斜張橋における耐風対策の実施例から、耐風設計の手順を整理し効果的な耐風対策を提案することを目標に、調査研究活動を行った。
(4) 耐震設計小委員会:家村浩和学識委員を小委員長として、兵庫県南部地震以降に2段階耐震設計法が採用され、橋梁構造に対する弾性および非弾性の性能を考慮した耐震設計が求められている現状を踏まえて、今後の耐震設計の方向性を明らかにするために、現行の耐震設計基準、複合構造形式の現状、および免震設計と免震装置の現状を調査するとともに、斜張橋に採用されている制震設計事例に関する調査と斜張橋の動的解析による耐震補強事例に関する調査を行っている。
 本報告書は、以上の委員会活動の代表的な成果を取りまとめたものである。この資料が、(社)建設コンサルタンツ協会・近畿支部の会員各位、および、その他、鋼・複合斜張橋に関心のある多くの読者に少しでも参考になる点があれば、本委員会の委員全員の喜びとするところである。

平成13年3月
 鋼・複合斜張橋研究委員会
 委員長 北田 俊行

委員名簿

No.

所属名

氏名

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

大阪市立大学 大学院工学研究科 土木工学専攻

京都大学 大学院工学研究科 土木システム工学専攻

立命館大学 理工学部 土木工学科

大阪大学 大学院工学研究科 土木工学専攻

(株)エース 橋梁技術本部

(株)エイトコンサルタント 神戸支店

(株)エイトコンサルタント 大阪支社 技術一部

(株)大島造船所 鉄構設計部 大阪設計課

(株)オリエンタルコンサルタンツ 関西支社

片山ストラテック(株) 技術本部 橋梁設計部

川崎重工業(株) 橋梁・水門総括部

川田工業(株) 大阪支社 技術部 設計一課

近代構造エンジニアリング(株)

(株)建設企画コンサルタント 構造設計部

(株)建設技術研究所 広島支店 技術第二部

国際航業(株) 関西事業部 コンサルタントグループ

駒井鉄工(株) 技術研究室

住友重機械工業(株) 鉄構・機器事業本部 東予製造部

(株)綜合技術コンサルタント 大阪支社 橋梁設計部

大日本コンサルタント(株) 大阪支社 技術一部

大和設計(株) 技術第二部第二課

瀧上工業(株) 技術部

中央復権コンサルタンツ(株) 第三設計部

(株)長大 広島支店

(株)トーニチコンサルタント 西日本支社

(株)東京建設コンサルタント 関西支社

日本技術開発(株) 大阪支社 構造・橋梁部

日本橋梁(株) 橋梁本部 技術部 大阪設計課

日本建設コンサルタント(株) 大阪支社

日本工営(株) 大阪支店 技術第一部二課

日本鋼管(株) 津製作所 鋼構造製造部設計室

日本電子計算(株) 大阪支店 技術営業部

(株)ニュージェック 技術開発部

(株)ニュージェック 橋梁部

(株)ニュージェック 橋梁部

(株)ニュージェック 橋梁部

(株)阪神コンサルタンツ 神戸支店

復建調査設計(株) 大阪支社 第2設計課

三井造船(株) 鉄構・物流事業本部 大分鉄構工場

三菱重工業(株) 広島製作所 鉄構技術部

八千代エンジニヤリング(株) 大阪支店

(株)パスコ コンサルタント事業本部 道路部

立命館大学 理工学部 土木工学科

大阪市立大学 大学院工学研究科 土木工学専攻

北田 俊行

家村 浩和

小林 紘士

西村 宣男

河田 直樹

角岡 正普

小野 和行

吉本 龍一

稲留 靖浩

端本 勝介

岸本 好弘

末武 浩

島田 卓一

武 伸明

小倉 司

塚本 亮二

木場 和義

遠藤 誠治

野口 二郎

高田 壮進

木村 均

武藤 英司

坪村 健二

森野 真之

稲垣 利治

足立 宏行

鈴木 淳一

梅田 安哉

山下 晋祐

谷口 丈志

酒谷 哲

前田 芳寛

陵城 成樹

神農 英樹

橋本 努

山本 英哉

新名 裕

豊田 幸司

赤堀 裕

小西 英明

仁山 康史

吉田 雅彦

伊津野 和行

山口 隆司