JP6757160B2 - Structure for supporting bridge girder - Google Patents
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Description
本発明は、橋桁支持用ストッパーおよびそれを含む橋桁支持用構造体に関する。 The present invention relates to a bridge girder support stopper and a bridge girder support structure including the stopper.
従来、大きな地震の発生時に、上部構造物である橋桁が、下部構造物である橋脚または橋台から落下するなどの災害が生じるのを防止するために、橋桁と、橋脚または橋台の連結部分に、安全装置を設けることが知られている。
例えば、特許文献1に、下部構造物上に設置される橋桁の移動を制限する移動制限装置において、前記橋桁の移動方向と、長手方向が平行である長尺鋼材を設け、前記橋桁の移動に伴い、前記長尺鋼材が前記長手方向に伸びることで、前記橋桁が移動しようとするエネルギーを吸収し、前記橋桁の移動を制限することを特徴とする移動制限装置が記載されている。
また、特許文献2に、上部構造と下部構造の接点に設けられ、上部構造からの荷重を下部構造に伝達する支承部構造において、橋軸直角方向の表面が平坦でない形状の支承本体を有することを特徴とする耐震性支承部構造が記載されている。
Conventionally, in order to prevent disasters such as the bridge girder, which is a superstructure, falling from the pier or pier, which is a substructure, when a large earthquake occurs, the bridge girder and the connecting part of the pier or pier are connected. It is known to provide a safety device.
For example, in
Further, in
上述の特許文献1に記載された移動制限装置は、長尺鋼材を用いることによって、橋桁が移動しようとするエネルギーを吸収し、橋桁の移動を制限するものである。
また、上述の特許文献2に記載された耐震性支承部構造は、橋軸直角方向の表面が平坦でない形状の支承本体を有するため、地震時水平力が作用したときに、橋軸直角方向に対して十分な耐力、変形性能をもたせることができる。
本発明の目的は、少なくともコンクリート成形体を含む橋桁支持用ストッパーであって、地震の発生時に、橋桁の移動を防止することができ、かつ、地震の発生後などにおいて容易に交換が可能な橋桁支持用ストッパーを提供することである。
The movement restriction device described in
Further, since the earthquake-resistant bearing structure described in
An object of the present invention is a stopper for supporting a bridge girder including at least a concrete molded body, which can prevent the bridge girder from moving in the event of an earthquake and can be easily replaced after the occurrence of an earthquake. It is to provide a support stopper.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、コンクリート成形体およびその補強部材を含む、特定の構造を有する橋桁支持用ストッパーによれば、前記の目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventor has found that the above object can be achieved by a bridge girder support stopper having a specific structure including a concrete molded body and a reinforcing member thereof. The invention was completed.
本発明は、以下の[1]〜[8]を提供するものである。
[1] 橋脚もしくは橋台に対する橋桁の水平移動を制限するために、上記橋脚もしくは橋台と、上記橋桁のいずれかに一端を固着させるとともに、設計上定めた特定の範囲内で水平移動可能でありかつ上記特定の範囲の上限を超えると移動が制限されるように、上記固着の対象が上記橋脚もしくは橋台である場合には、上記橋桁に、上記固着の対象が上記橋桁である場合には、上記橋脚もしくは橋台に、他端を取り付けて、鉛直方向に延びるように配設して用いるための橋桁支持用ストッパーであって、上記橋桁支持用ストッパーは、短繊維を含みかつ曲げ強度(150mm×150mm×530mmの試験体を用いて、支間長を450mmとした場合における、3等分点載荷の条件下での測定値)が8N/mm2以上のコンクリート成形体、および、上記コンクリート成形体を補強するための補強部材を含み、上記補強部材は、上記コンクリート成形体の中に配設される補強筋と、上記コンクリート成形体を収容するように配設される筒状部材のいずれか一方または両方であることを特徴とする橋桁支持用ストッパー。
[2] 上記橋桁支持用ストッパーは、塑性変形および破壊吸収エネルギーによる減衰機能を有するものである、上記[1]に記載の橋桁支持用ストッパー。
[3] 上記短繊維が鋼繊維であり、上記補強筋が鉄筋であり、上記筒状部材が鋼管であり、上記コンクリート成形体が、結合材の材料として、セメント、シリカ質微粉末、および、上記セメントと上記シリカ質微粉末の間の粒度を有する中間粒子を含む、上記[1]又は[2]に記載の記載の橋桁支持用ストッパー。
[4] 上記[1]〜[3]のいずれかに記載の橋桁支持用ストッパー、および、復元力が上記橋桁の質量に0.1G(ただし、Gは、重力加速度である。)を乗じた値以上である、上記橋脚もしくは橋台と上記橋桁の間に介在させて配設される支承を含むことを特徴とする橋桁支持用構造体。
[5] 上記支承の復元力の10%以上が、上記橋桁に作用する重力によって得られるものである、上記[4]に記載の橋桁支持用構造体。
[6] 上記橋桁支持用ストッパーの塑性変形後の残存耐力が、上記支承の復元力の95%以下である、上記[4]又は[5]に記載の橋桁支持用構造体。
[7] 上記支承が、上記橋桁に近い側に位置する上沓、および、上記橋脚もしくは橋台に近い側に位置する下沓を含み、かつ、上記上沓と上記下沓の間の摩擦係数が0.1〜0.8である、上記[4]〜[6]のいずれかに記載の橋桁支持用構造体。
[8] 上記上沓と上記下沓の間に緩衝材を配設してなる、上記[7]に記載の橋桁支持用構造体。
The present invention provides the following [1] to [8].
[1] In order to limit the horizontal movement of the pier or the pier with respect to the pier or the pier, one end is fixed to either the pier or the pier and the pier, and the pier or the pier can be horizontally moved within a specific range specified by the design. When the target of the fixation is the pier or the abutment, the bridge girder is used, and when the object of the fixation is the bridge girder, the movement is restricted when the upper limit of the specific range is exceeded. A stopper for supporting a bridge girder for use by attaching the other end to a pier or abutment so as to extend in the vertical direction. The stopper for supporting the bridge girder contains short fibers and has a bending strength (150 mm × 150 mm). Using a test piece of × 530 mm, when the pier length is 450 mm, the measured value under the condition of trisection loading) is 8 N / mm 2 or more, and the concrete molded body is reinforced. The reinforcing member includes one or both of a reinforcing bar arranged in the concrete molded body and a tubular member arranged so as to accommodate the concrete molded body. A stopper for supporting the bridge girder, which is characterized by being.
[2] The bridge girder support stopper according to the above [1], wherein the bridge girder support stopper has a damping function due to plastic deformation and fracture absorption energy.
[3] The short fibers are steel fibers, the reinforcing bars are reinforcing bars, the tubular member is a steel pipe, and the concrete molded body is used as a binder material of cement, silica fine powder, and The stopper for supporting a bridge girder according to the above [1] or [2], which comprises intermediate particles having a particle size between the cement and the siliceous fine powder.
[4] The stopper for supporting the bridge girder according to any one of [1] to [3] above, and the restoring force is the mass of the bridge girder multiplied by 0.1 G (where G is the gravitational acceleration). A structure for supporting a bridge girder, which comprises a bearing which is equal to or more than a value and is arranged between the pier or the abutment and the bridge girder.
[5] The structure for supporting a bridge girder according to the above [4], wherein 10% or more of the restoring force of the bearing is obtained by gravity acting on the bridge girder.
[6] The bridge girder support structure according to the above [4] or [5], wherein the residual proof stress of the bridge girder support stopper after plastic deformation is 95% or less of the restoring force of the bearing.
[7] The bearing includes an upper shoe located near the bridge girder and a lower shoe located near the pier or the abutment, and the coefficient of friction between the upper shoe and the lower shoe is The bridge girder support structure according to any one of the above [4] to [6], which is 0.1 to 0.8.
[8] The structure for supporting a bridge girder according to the above [7], wherein a cushioning material is arranged between the upper shoe and the lower shoe.
また、本発明は、以下の[9]〜[13]を提供するものである。
[9] 橋脚もしくは橋台に一端を取り付けかつ橋桁に他端を取り付けて上記橋桁を支持するための橋桁支持用ストッパー、および、復元力が上記橋桁の質量に0.1G(ただし、Gは、重力加速度である。)を乗じた値以上である、上記橋脚もしくは橋台と上記橋桁の間に介在させて配設される支承を含むことを特徴とする橋桁支持用構造体。
[10] 上記支承の復元力の10%以上が、上記橋桁に作用する重力によって得られるものである、上記[9]に記載の橋桁支持用構造体。
[11] 上記橋桁支持用ストッパーの塑性変形後の残存耐力が、上記支承の復元力の95%以下である、上記[9]又は[10]に記載の橋桁支持用構造体。
[12] 上記支承が、上記橋桁に近い側に位置する上沓、および、上記橋脚もしくは橋台に近い側に位置する下沓を含み、かつ、上記上沓と上記下沓の間の摩擦係数が0.1〜0.8である、上記[9]〜[11]のいずれかに記載の橋桁支持用構造体。
[13] 上記上沓と上記下沓の間に緩衝材を配設してなる、上記[12]に記載の橋桁支持用構造体。
The present invention also provides the following [9] to [13].
[9] A stopper for supporting the bridge girder for supporting the bridge girder by attaching one end to the pier or the bridge and attaching the other end to the bridge girder, and a restoring force of 0.1 G to the mass of the bridge girder (however, G is gravity). A structure for supporting a bridge girder, which includes a bearing arranged between the pier or the pier and the bridge girder, which is equal to or more than a value multiplied by (acceleration).
[10] The structure for supporting a bridge girder according to the above [9], wherein 10% or more of the restoring force of the bearing is obtained by gravity acting on the bridge girder.
[11] The structure for supporting a bridge girder according to the above [9] or [10], wherein the residual proof stress of the stopper for supporting the bridge girder after plastic deformation is 95% or less of the restoring force of the bearing.
[12] The bearing includes an upper shoe located near the bridge girder and a lower shoe located near the pier or the abutment, and the coefficient of friction between the upper shoe and the lower shoe is The bridge girder support structure according to any one of the above [9] to [11], which is 0.1 to 0.8.
[13] The structure for supporting a bridge girder according to the above [12], wherein a cushioning material is disposed between the upper shoe and the lower shoe.
本発明の橋桁支持用ストッパーによれば、地震の発生時に、橋桁の移動を防止することができる。
また、本発明の橋桁支持用ストッパーは、地震の発生後などにおいて、容易に交換することができる。
According to the stopper for supporting the bridge girder of the present invention, it is possible to prevent the bridge girder from moving in the event of an earthquake.
Further, the stopper for supporting the bridge girder of the present invention can be easily replaced after an earthquake or the like.
図1中、橋桁支持用ストッパー3は、橋脚1に対する橋桁2の水平移動を制限するために、橋脚1に一端を固着させるとともに、設計上定めた特定の範囲内で水平移動可能でありかつ上記特定の範囲の上限を超えると移動が制限されるように、橋桁2の凹部6に他端を取り付けて、鉛直方向に延びるように配設されている。
ここで、橋脚1に対する橋桁2の水平移動可能な方向は、少なくとも、橋桁の長手方向(橋桁が延びる方向;以下、橋桁長手方向ともいう。)と垂直の方向(橋桁の幅の方向;以下、橋桁幅方向ともいう。)を含む。図1には、橋桁1の凹部6の橋桁幅方向の寸法が、橋桁支持用ストッパー3の直径の寸法よりも大きいことによって、橋桁2が橋桁幅方向に水平移動可能であることが示されている。
このように橋桁支持用ストッパー3において橋桁2が橋桁幅方向に水平移動可能であるため、地震の時に、支承4において橋桁2が橋桁幅方向に、後述の特定の範囲内で移動しても、橋桁支持用ストッパー3は、破断することがない。
In FIG. 1, the bridge
Here, the direction in which the
In this way, since the
凹部6の橋桁長手方向の寸法は、橋桁支持用ストッパー3の直径の寸法よりも大きな寸法に定めることができる。この場合、凹部6の橋桁長手方向の寸法は、橋桁2がその長手方向に温度の変化等によって伸縮したときに想定される、橋桁2の長さの変化の大きさを考慮して、定めることができる。
凹部6の形状の例としては、直方体状、半球状、半円柱状等が挙げられる。
The dimension of the
Examples of the shape of the
橋桁支持用ストッパー3は、短繊維を含みかつ曲げ強度(150mm×150mm×530mmの試験体を用いて、支間長を450mmとした場合における、3等分点載荷の条件下での測定値)が8N/mm2以上のコンクリート成形体、および、上記コンクリート成形体を補強するための補強部材を含む。
短繊維の例としては、金属繊維等が挙げられる。
金属繊維の例としては、鋼繊維、ステンレス繊維、アモルファス繊維等が挙げられる。
短繊維の寸法は、好ましくは、直径が0.05〜0.5mmで、長さが5〜25mm、より好ましくは、直径が0.1〜0.3mmで、長さが8〜20mmである。また、金属繊維のアスペクト比(繊維長/繊維直径)は、好ましくは20〜200、より好ましくは40〜150、特に好ましくは50〜100である。
コンクリート成形体の曲げ強度(150mm×150mm×530mmの試験体を用いて、支間長を450mmとした場合における、3等分点載荷の条件下での測定値)は、8N/mm2以上、好ましくは12N/mm2以上、より好ましくは15N/mm2以上、さらに好ましくは18N/mm2以上、特に好ましくは21N/mm2以上である。
The bridge
Examples of short fibers include metal fibers and the like.
Examples of metal fibers include steel fibers, stainless steel fibers, amorphous fibers and the like.
The dimensions of the short fibers are preferably 0.05 to 0.5 mm in diameter and 5 to 25 mm in length, more preferably 0.1 to 0.3 mm in diameter and 8 to 20 mm in length. .. The aspect ratio (fiber length / fiber diameter) of the metal fiber is preferably 20 to 200, more preferably 40 to 150, and particularly preferably 50 to 100.
The bending strength of the concrete molded body (measured value under the condition of trisection loading when the span length is 450 mm using a test piece of 150 mm × 150 mm × 530 mm) is preferably 8 N / mm 2 or more. the 12N / mm 2 or more, more preferably 15N / mm 2 or more, more preferably 18N / mm 2 or more, and particularly preferably 21N / mm 2 or more.
補強部材は、コンクリート成形体の中に配設される補強筋と、コンクリート成形体を収容するように配設される筒状部材のいずれか一方または両方である。
補強筋の例としては、鉄筋等が挙げられる。
鉄筋の例としては、異形鉄筋等が挙げられる。
異形鉄筋の例としては、異形棒鋼、異形コイル鉄筋等が挙げられる。
補強筋の形態としては、図2に示すように、六角形の各頂点に位置する互いに平行に配設された6本の直線状の補強筋(鉄筋)3cに、1本の螺旋状の補強筋(鉄筋)3dが、外側から当接するように固着されてなるもの(螺旋状の補強筋を含む補強筋構造体)や、図示しないが、正方形の各頂点に位置する互いに平行に配設された4本の直線状の補強筋(鉄筋)に、その長手方向に適宜の間隔を置いて、外側から当接するように正方形の環状の補強筋(鉄筋)を複数、固着させてなるもの(環状の補強筋を含む補強筋構造体)等が挙げられる。
筒状部材としては、円筒形状の鋼管等が挙げられる。
補強部材が補強筋と筒状部材の両方を含む補強部材の一例として、図2に示すように、円筒形状の鋼管3aの中に、上述の螺旋状の補強筋を含む補強筋構造体(直線状の6本の補強筋3cと螺旋状の補強筋3dの組み合わせ)を収容してなるものが挙げられる。図2中、円筒形状の鋼管3aの内部空間には、モルタル3bが充填されている。橋桁支持用ストッパー3は、補強部材(鋼管3a、補強筋3c、3d)とモルタル3bとから構成されている。
The reinforcing member is one or both of a reinforcing bar arranged in the concrete molded body and a tubular member arranged so as to accommodate the concrete molded body.
Examples of reinforcing bars include reinforcing bars and the like.
Examples of reinforcing bars include deformed reinforcing bars and the like.
Examples of deformed reinforcing bars include deformed steel bars, deformed coil reinforcing bars and the like.
As a form of the reinforcing bar, as shown in FIG. 2, one spiral reinforcing bar is formed on six linear reinforcing bars (reinforcing bars) 3c arranged parallel to each other located at each apex of the hexagon. Reinforcing bars (reinforcing bars) 3d are fixed so as to abut from the outside (reinforcing bar structure including spiral reinforcing bars), or (not shown) arranged parallel to each other located at each apex of a square. A plurality of square annular reinforcing bars (reinforcing bars) are fixed to the four linear reinforcing bars (reinforcing bars) at appropriate intervals in the longitudinal direction so as to abut from the outside (annular). Reinforcing bar structure including the reinforcing bar of the above) and the like.
Examples of the tubular member include a cylindrical steel pipe and the like.
As an example of a reinforcing member in which the reinforcing member includes both a reinforcing bar and a tubular member, as shown in FIG. 2, a reinforcing bar structure (straight line) containing the above-mentioned spiral reinforcing bar in a
コンクリート成形体は、好ましくは、結合材の材料として、セメント、シリカ質微粉末、および、セメントとシリカ質微粉末の間の粒度を有する中間粒子を含むものである。セメント以外にシリカ質微粉末および中間粒子を用いることによって、耐力および靭性をより高めることができる。
シリカ質微粉末の例としては、シリカフューム、シリカダスト、シリカゾル、沈降シリカ等が挙げられる。
中間粒子の例としては、珪石粉末(石英粉末)、石灰石粉末、アルミナ粉末、フライアッシュ等が挙げられる
セメントの粒度は、好ましくは、セメントを構成する粒子の50質量%以上が、16〜70μmの範囲内の粒度を有するものである。
シリカ質微粉末の粒度は、好ましくは、シリカ質微粉末を構成する粒子の50質量%以上が、0.01〜0.5μmの範囲内の粒度を有するものである。
中間粒子の粒度は、好ましくは、中間粒子を構成する粒子の50質量%以上が、1〜15μmの範囲内の粒度を有するものである。
コンクリート成形体の材料は、短繊維および結合材以外に、細骨材および水を含むものであり、また、必要に応じて、減水剤、粗骨材等を含むことができる。なお、本明細書中、「コンクリート成形体」の語は、粗骨材を含むもの(コンクリート)、および、粗骨材を含まないもの(モルタル)を包含するものとする。
減水剤の例としては、高性能減水剤、高性能AE減水剤等が挙げられる。
減水剤の配合量は、減水剤の種類によって異なるが、セメント100質量部に対して、固形分換算で、好ましくは0.001〜5質量部である。
なお、減水剤は、液状と粉末状のいずれでも使用することができる。
The concrete molded body preferably contains cement, silica fine powder, and intermediate particles having a particle size between cement and silica fine powder as the material of the binder. By using siliceous fine powder and intermediate particles in addition to cement, the yield strength and toughness can be further enhanced.
Examples of the siliceous fine powder include silica fume, silica dust, silica sol, precipitated silica and the like.
Examples of the intermediate particles include silica stone powder (quartz powder), limestone powder, alumina powder, fly ash, etc. The grain size of the cement is preferably 16 to 70 μm in an amount of 50% by mass or more of the particles constituting the cement. It has a grain size within the range.
The particle size of the siliceous fine powder is preferably such that 50% by mass or more of the particles constituting the siliceous fine powder have a particle size in the range of 0.01 to 0.5 μm.
The particle size of the intermediate particles is preferably such that 50% by mass or more of the particles constituting the intermediate particles have a particle size in the range of 1 to 15 μm.
The material of the concrete molded body contains fine aggregate and water in addition to the short fibers and the binder, and may also contain a water reducing agent, a coarse aggregate and the like, if necessary. In addition, in this specification, the term "concrete compact" shall include those containing coarse aggregate (concrete) and those not containing coarse aggregate (mortar).
Examples of the water reducing agent include a high-performance water reducing agent, a high-performance AE water reducing agent, and the like.
The blending amount of the water reducing agent varies depending on the type of the water reducing agent, but is preferably 0.001 to 5 parts by mass in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of cement.
The water reducing agent can be used in either liquid form or powder form.
コンクリート成形体の各材料の配合量は、以下のとおりである。
短繊維の配合量は、コンクリート成形体を形成するための組成物の全量中の体積百分率で、好ましくは4%以下、より好ましくは0.5〜3%、特に好ましくは1〜3%である。
シリカ質微粉末の配合量は、硬化後の強度発現性等の観点から、セメント100質量部に対して、好ましくは5〜50質量部、より好ましくは10〜40質量部、特に好ましくは20〜40質量部である。
セメントとシリカ質微粉末の間の粒度を有する中間粒子の配合量は、硬化後の強度発現性等の観点から、セメント100質量部に対して、好ましくは5〜90質量部、より好ましくは10〜80質量部、さらに好ましくは20〜75質量部、特に好ましくは30〜70質量部である。
細骨材の配合量は、硬化後の強度発現性等の観点から、セメント100質量部に対して、好ましくは50〜400質量部、より好ましくは80〜250質量部、特に好ましくは80〜200質量部である。
水量は、セメント100質量部に対して、好ましくは10〜35質量部、より好ましくは15〜32質量部、特に好ましくは20〜30質量部である。
The blending amount of each material of the concrete molded body is as follows.
The blending amount of the short fibers is a volume percentage in the total amount of the composition for forming the concrete molded product, and is preferably 4% or less, more preferably 0.5 to 3%, and particularly preferably 1 to 3%. ..
The blending amount of the siliceous fine powder is preferably 5 to 50 parts by mass, more preferably 10 to 40 parts by mass, and particularly preferably 20 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement from the viewpoint of strength development after curing. It is 40 parts by mass.
The blending amount of the intermediate particles having a particle size between the cement and the siliceous fine powder is preferably 5 to 90 parts by mass, more preferably 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cement from the viewpoint of strength development after curing. It is -80 parts by mass, more preferably 20 to 75 parts by mass, and particularly preferably 30 to 70 parts by mass.
The blending amount of the fine aggregate is preferably 50 to 400 parts by mass, more preferably 80 to 250 parts by mass, and particularly preferably 80 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement from the viewpoint of strength development after curing. It is a mass part.
The amount of water is preferably 10 to 35 parts by mass, more preferably 15 to 32 parts by mass, and particularly preferably 20 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement.
一般に、橋桁支持用ストッパーは、せん断スパン比が小さいため、靭性率が小さい傾向がある。せん断スパン比を大きくするために、橋桁支持用ストッパーの断面積を小さくすると、耐力が小さくなってしまう。このため、十分に大きな耐力の確保を前提とした場合、例えば、せん断スパン比が1であると、鋼角(断面が正方形状の筒状の鋼管)の内部空間に、上述の螺旋状の補強筋(鉄筋)を含む補強筋構造体を収容し、かつ普通コンクリート(本発明で用いるコンクリート成形体に該当しないもの)を充填してなる橋桁支持用ストッパーでは、十分に大きな靭性率を確保できない。
この点、本発明の橋桁支持用ストッパーを用いることで、靭性率を大きくすることが可能となる。
これにより、本発明の橋桁支持用ストッパーを使用することで得られる大きな靭性率に起因して、大規模な地震の発生時に構造物に要求される性能である安全性(構造物が使用者や周辺の人の生命を脅かさないための性能)が向上する。
In general, bridge girder support stoppers tend to have a small toughness ratio because the shear span ratio is small. If the cross-sectional area of the bridge girder support stopper is reduced in order to increase the shear span ratio, the yield strength will be reduced. Therefore, assuming that a sufficiently large yield strength is secured, for example, when the shear span ratio is 1, the above-mentioned spiral reinforcement is provided in the internal space of the steel angle (cylindrical steel pipe having a square cross section). A stopper for supporting a bridge girder, which accommodates a reinforcing bar structure including reinforcing bars and is filled with ordinary concrete (which does not correspond to the concrete molded body used in the present invention), cannot secure a sufficiently large toughness ratio.
In this respect, the toughness ratio can be increased by using the stopper for supporting the bridge girder of the present invention.
As a result, due to the large toughness obtained by using the stopper for supporting the bridge girder of the present invention, the safety (the structure is the user or the user) which is the performance required for the structure in the event of a large-scale earthquake. Performance to avoid threatening the lives of people in the vicinity) is improved.
橋桁支持用ストッパーは、好ましくは、塑性変形および破壊吸収エネルギーによる減衰機能を有するものである。このような減衰機能を有することによって、耐力および靭性をより高めることができる。 The stopper for supporting the bridge girder preferably has a damping function due to plastic deformation and fracture absorption energy. By having such a damping function, the proof stress and toughness can be further enhanced.
図3は、図1中の支承4およびその周辺構造を示す。
支承4は、橋脚1と橋桁2の間に介在させて配設されるものであり、上沓4b、支承本体4aおよび下沓4cからなる積層体である。
上沓4bおよび下沓4cは、例えば、モルタルによって形成することができる。この場合、橋桁2に対する上沓4bの固定、および、橋脚1に対する下沓4cの固定のために、アンカー5を用いることもできる。
支承本体4aは、緩衝材(例えば、ゴム)からなり、例えば、図4に示すように、瓦状の成形体として作製される。図4中、支承本体4aにおける弧状に湾曲している方向は、橋桁幅方向(図1、図3参照)と一致する。また、支承本体4aにおける高さが変わらない方向は、橋桁長手方向(橋桁幅方向と垂直の方向)と一致する。
FIG. 3 shows the
The
The
The bearing
支承本体4aが瓦状の形態を有する場合、大きな地震の発生時に、橋桁2に固定されている上沓4bは、支承本体4aの上面に沿って斜め上方に移動しようとするものの、橋桁2自体に大きな重量があるため、支承本体4aの上面の頂点に向かう過程で、非常に大きなエネルギー(地震のエネルギー)を必要とする。また、上沓4bの下端が支承本体4aの上面の頂点に到達する前に、橋桁2の凹部6(図1参照)の側壁に橋桁支持用ストッパー3が当接して、遊び(空隙)がなくなれば、地震のエネルギーは、橋桁支持用ストッパー3の破壊のために消費されることになる。その後、橋桁支持用ストッパー3が破壊(破断)されたとしても、上沓4bの下端が支承本体4aの上面の頂点に到達するために、非常に大きなエネルギー(地震のエネルギー)をさらに必要とする。このため、上沓4bの下端は、大きな地震であっても、支承本体4aの上面の頂点に到達するまでに至らない。こうして、支承4からの橋桁2の落下は、従来よりも効果的に防止される。また、橋桁支持用ストッパー3が破壊された場合であっても、橋桁支持用ストッパー3のみを新たなものに取り替えればよいので、地震の発生後の復旧工事も容易に行うことができる。
When the bearing
本発明において、支承4は、好ましくは、復元力が橋桁2の質量に0.1G(ただし、Gは、重力加速度である。)を乗じた値以上のもの(以下、支承の好ましい形態1ともいう。)である。このように構成することによって、大きな地震であっても、橋桁2に固定されている上沓4bが、支承本体4aの上面の頂点を乗り越えることなく、地震の後に、地震の発生前の元の位置に戻ること(大きな復元力)を期待することができる。
また、支承4は、好ましくは、その復元力の10%以上が、橋桁2に作用する重力によって得られるもの(以下、支承の好ましい形態2ともいう。)である。
さらに、橋桁支持用ストッパー3は、好ましくは、その塑性変形後の残存耐力が、支承4の復元力の95%以下のもの(以下、橋桁支持用ストッパーの好ましい形態1ともいう。)である。
本発明において、支承4における上沓4bと下沓4cの摩擦係数は、好ましくは0.1〜0.8である。摩擦係数がこの範囲内であれば、摩擦による減衰を期待することができる。摩擦係数をこの範囲内に収めるために、支承本体は、好ましくは、緩衝材(例えば、ゴム)によって形成される。また、このような摩擦係数と、上述の支承の好ましい形態1〜2と橋桁支持用ストッパーの好ましい形態1のいずれか一方または両方との組み合わせによって、橋桁の落下の防止についての相乗的効果を期待することができる。
橋桁支持用ストッパー3と、復元力を有する支承4を併用することにより、地震発生時に構造物に要求される性能である復旧性(構造物の機能を使用可能な状態に保つ、あるいは短期間で回復可能な状態に留めるための性能)が向上する。
In the present invention, the
Further, the
Further, the bridge
In the present invention, the coefficient of friction between the
By using the bridge
図5は、図1に示す構造(橋脚1、橋桁2等)を側方から見た状態を示す。図5中、2本の橋桁2の各々は、その一端を橋脚1の上に支承4を介して載置されている。
図6は、本発明の橋桁支持用ストッパーおよび支承を含む支持部(固定部12および可動部13)を用いた橋の一例を示す。2つの橋桁2は、各々、一端を橋台10の上に固定部12を介在させて載置し、かつ、他端を橋脚1の上に可動部13を介在させて載置することによって、2つの橋台10間に架け渡されている。2つの橋桁2の上には、道路11が形成されている。
固定部12は、橋桁2の凹部6(図1参照)を、橋桁2が橋桁支持用ストッパー3に対して橋桁幅方向にのみ水平移動可能であるように、形成したものである。
可動部13は、橋桁2の凹部6を、橋桁2が橋桁支持用ストッパー3に対して橋桁幅方向と橋桁長手方向のいずれにも水平移動可能であるように、形成したものである。
FIG. 5 shows a state in which the structure shown in FIG. 1 (
FIG. 6 shows an example of a bridge using a support portion (fixed
The fixing
The
[実施例1]
普通ポルトランドセメント630kg/m3、シリカフューム200kg/m3、珪石粉末(中間粒子)390kg/m3、珪砂(粒度:75〜600μm)880kg/m3、鋼繊維(直径:0.2mm、長さ:13mm)115kg/m3、高性能減水剤30kg/m3、水180kg/m3、の各材料を混合して、モルタルを調製した。
普通ポルトランドセメントの粒度は、その構成粒子の50質量%以上が、16〜70μmの範囲内の粒度を有するものであった。
シリカフュームの粒度は、その構成粒子の50質量%以上が、0.01〜0.5μmの範囲内の粒度を有するものであった。
珪石粉末の粒度は、その構成粒子の50質量%以上が、1〜15μmの範囲内の粒度を有するものであった。
モルタル中の鋼繊維の割合は、1〜3体積%の範囲内であった。
なお、このモルタルを硬化させてなるコンクリート成形体の曲げ強度(150mm×150mm×530mmの試験体を用いて、支間長を450mmとした場合における、3等分点載荷の条件下での測定値)は、21N/mm2以上であった。
[Example 1]
Ordinary Portland cement 630 kg / m 3 , silica fume 200 kg / m 3 , silica stone powder (intermediate particles) 390 kg / m 3 , silica sand (grain size: 75-600 μm) 880 kg / m 3 , steel fiber (diameter: 0.2 mm, length: Each material of (13 mm) 115 kg / m 3 , high-performance water reducing agent 30 kg / m 3 , and water 180 kg / m 3 was mixed to prepare a mortar.
The particle size of ordinary Portland cement was such that 50% by mass or more of its constituent particles had a particle size in the range of 16 to 70 μm.
The particle size of silica fume was such that 50% by mass or more of its constituent particles had a particle size in the range of 0.01 to 0.5 μm.
The particle size of the silica stone powder was such that 50% by mass or more of the constituent particles had a particle size in the range of 1 to 15 μm.
The proportion of steel fibers in the mortar was in the range of 1-3% by volume.
The bending strength of the concrete molded body obtained by hardening this mortar (measured value under the condition of trisection loading when the span length is 450 mm using a test piece of 150 mm × 150 mm × 530 mm). Was 21 N / mm 2 or more.
円筒形状の鋼管(直径:115mm、長さ:300mm、厚さ:4.5mm)の中に、補強筋(六角形の各頂点に位置する互いに平行に配設された6本の直線状の直径13mmの異形棒鋼に、1本の螺旋状の直径6mmの異形コイル鉄筋が、外側から当接するように固着されてなるもの)を収容した後、この鋼管の内部空間に、上述の調製済のモルタルを流し込み、図2に示す断面を有する橋桁支持用ストッパーを作製した。
次いで、この橋桁支持用ストッパーを用いて、正負交番曲げ載荷試験を行ったところ、得られたデータ(横軸を中央変位(mm)、縦軸を荷重(kN)として表したグラフ)から、レベル2の地震に対応可能な使い捨ての橋桁支持用ストッパーの用途に用いうることがわかった。
Six linear diameters arranged parallel to each other located at each apex of the hexagon in a cylindrical steel pipe (diameter: 115 mm, length: 300 mm, thickness: 4.5 mm) After accommodating one spiral deformed coil reinforcing bar with a diameter of 6 mm so as to abut from the outside on a 13 mm deformed steel pipe), the above-mentioned prepared mortar is placed in the internal space of this steel pipe. Was poured into the steel pipe to prepare a stopper for supporting the bridge girder having the cross section shown in FIG.
Next, when a positive / negative alternating bending loading test was performed using this bridge girder support stopper, the level was obtained from the obtained data (graph in which the horizontal axis represents the central displacement (mm) and the vertical axis represents the load (kN)). It was found that it can be used as a disposable bridge girder support stopper that can withstand two earthquakes.
1 橋脚
2 橋桁
3 橋桁支持用ストッパー
3a 鋼管
3b モルタル
3c 直線状の補強筋(異形棒鋼)
3d 螺旋状の補強筋(異形コイル鉄筋)
4 支承
4a 支承本体(ゴムシュー)
4b 上沓
4c 下沓
5 アンカー
6 凹部
10 橋台
11 道路
12 固定部
13 可動部
1
3d spiral reinforcing bar (deformed coil reinforcing bar)
4
Claims (6)
上記橋桁支持用ストッパーは、
橋脚もしくは橋台に対する橋桁の水平移動を制限するために、上記橋脚もしくは橋台と、上記橋桁のいずれかに一端を固着させるとともに、
設計上定めた特定の範囲内で水平移動可能でありかつ上記特定の範囲の上限を超えると移動が制限されるように、上記固着の対象が上記橋脚もしくは橋台である場合には、上記橋桁に、上記固着の対象が上記橋桁である場合には、上記橋脚もしくは橋台に、他端を取り付けて、
鉛直方向に延びるように配設して用いるための橋桁支持用ストッパーであって、
短繊維を含みかつ曲げ強度(150mm×150mm×530mmの試験体を用いて、支間長を450mmとした場合における、3等分点載荷の条件下での測定値)が8N/mm2以上のコンクリート成形体、および、上記コンクリート成形体を補強するための補強部材であって、上記コンクリート成形体の中に配設される補強筋と、上記コンクリート成形体を収容するように配設される筒状部材のいずれか一方または両方である補強部材を含む橋桁支持用ストッパーであり、
上記支承は、復元力が上記橋桁の質量に0.1G(ただし、Gは、重力加速度である。)を乗じた値以上である、上記橋脚もしくは橋台と上記橋桁の間に介在させて配設される支承であって、
上記橋桁に近い側に位置する上沓と、上記橋脚もしくは橋台に近い側に位置する下沓と、上記上沓と上記下沓の間に配設された緩衝材からなる支承本体を含み、かつ、上記支承本体が瓦状の形態を有し、上記上沓が、上記支承本体の上面と同じ曲面形状の下面を有し、上記下沓が、上記支承本体の下面と同じ曲面形状の上面を有する、支承であることを特徴とする橋桁支持用構造体。 A bridge girder support stopper and a bridge girder support structure including bearings.
The stopper for supporting the bridge girder is
In order to limit the horizontal movement of the pier or the pier with respect to the pier or the pier, one end is fixed to either the pier or the pier and the pier and one end is fixed.
If the target of the fixation is the pier or the abutment, the bridge girder will be able to move horizontally within the specified range specified by design and the movement will be restricted if the upper limit of the specific range is exceeded. If the target of the fixation is the bridge girder, attach the other end to the pier or the abutment.
A stopper for supporting bridge girders that is arranged so as to extend in the vertical direction.
Concrete containing short fibers and having a bending strength (measured value under the condition of trisection loading when the strut length is 450 mm using a test piece of 150 mm × 150 mm × 530 mm) of 8 N / mm 2 or more. moldings, and a reinforcing member for reinforcing the concrete molded body, a reinforcement which is disposed within the concrete molded body, a cylindrical shape is arranged to accommodate the concrete molded body A stopper for supporting a bridge girder that includes a reinforcing member that is one or both of the members.
The bearing is arranged so as to be interposed between the pier or the abutment and the bridge girder whose restoring force is equal to or more than the value obtained by multiplying the mass of the bridge girder by 0.1 G (where G is the gravitational acceleration). It is a bearing to be done
A bearing body composed of an upper shoe located near the bridge girder, a lower shoe located closer to the pier or the abutment, and a cushioning material disposed between the upper shoe and the lower shoe, and The bearing body has a tile-like shape, the upper shoe has a lower surface having the same curved shape as the upper surface of the bearing body, and the lower shoe has the same curved upper surface as the lower surface of the bearing body. A structure for supporting bridge girders, which is characterized by having a bearing .
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