
橋梁支承は、橋脚と橋床版の間に載置面を提供する橋梁の構成要素である。支承の目的は、制御された動きを可能にし、それによって関与する応力を軽減することである。動きの原因としては、支承に使用される材料の特性による熱膨張と収縮、クリープ、収縮、疲労などが考えられる。動きの外部的な原因としては、地盤沈下、熱膨張、地震活動などがある。[1]橋梁支承にはいくつかの種類があり、橋のスパン、荷重条件、性能仕様など、さまざまな要因に応じて使用される。[2]最も古い形式の橋梁支承は、単に 2 枚のプレートが互いに重なり合っているだけである。現代の橋梁支承の一般的な形式は、エラストマー橋梁支承である。別の種類の橋梁支承は、機械式橋梁支承である。機械式橋梁支承には、ピン留め支承などいくつかの種類があり、ピン留め支承にはロッカー支承やローラー支承などの特定の種類が含まれる。別の種類の機械式支承は固定支承で、回転はできるが他の動きはできない。[3] [4]
歴史
1800 年代初頭に最初に使用された橋梁用ベアリングは平面ベアリングで、滑りベアリングやローラー ベアリングが含まれていました。平面ベアリングは一方向の水平方向の動きが可能で、水平方向の荷重を伝達できました。回転ベアリングは 1800 年代後半から 1900 年代初頭に使用され、ロッカー ベアリング、ナックル ベアリング、ボール ベアリングが含まれていました。回転ベアリングは水平方向と垂直方向の両方の動きが可能でした。平面ベアリングとローラー ベアリングはどちらも金属製でした。1900 年代半ばには、ゴム製の変形ベアリングが使用されるようになりました。変形ベアリングには主にエラストマー ベアリングが含まれ、今日使用されている橋梁用ベアリングの最も一般的なタイプです。[5]
橋梁支承の種類
ロッカーベアリング
ロッカーベアリングは、揺れを許容する曲面を持っています。橋が膨張すると、ベアリングが揺れて水平方向の動きが可能になります。ロッカーベアリングは主に鋼鉄で作られています。ロッカーベアリングは高速道路の橋に使用される傾向があります。[6]
エラストマーベアリング
エラストマー橋梁支承は、現在使用されている橋梁支承の中で最も一般的なタイプです。ゴムで作られており、ゴム自体が橋の動きを可能にするため、可動部品はありません。エラストマー支承は低コストで製造でき、可動部品があり金属製の他のタイプの支承のようにメンテナンスの必要がありません。エラストマー支承は、必要に応じて鋼鉄で補強して強度を高めることができます。[7]
滑り軸受
滑り軸受は、水平方向の移動を可能にする平らな滑り面と、回転を可能にする球面の両方を備えています。かつては金属製でしたが、現在では滑り軸受はテフロン製になる傾向があります。[6]
球面ベアリング
名前が示すように、球面ベアリングは球形をしています。これらのベアリングは回転のみを許可し、水平方向と垂直方向の動きを防ぎます。[6]
橋梁支承の機能
それらは橋梁の最も重要な構成要素の一つです。
- 橋梁の上部構造から下部構造へ力を伝達します。主に 2 種類の荷重、構造物の重量や車両荷重などの垂直荷重と、地震力や風力などの横方向荷重があります。
- 熱膨張などの動きに対応するために、橋の桁と橋脚キャップの間で移動や回転などの動きを許可します。
- 特殊なタイプの橋梁ベアリングであるネオプレン ベアリング パッド (ゴムのような構造) は、変形によってエネルギーを失います。
- 荷重伝達メカニズムが簡素化され、解析が容易になります。
参照
参考文献
- ^ Lee, David J. (1994).橋梁ベアリングと伸縮継手. Taylor & Francis Group. pp. 4–5. ISBN 0-419-14570-2。
- ^ Gilstad Drew E. (1990-05-01). 「橋梁ベアリングと安定性」.構造工学ジャーナル. 116 (5): 1269–1277. doi :10.1061/(ASCE)0733-9445(1990)116:5(1269).
- ^ Brinckerhoff, Parsons (1993). Silano, Louis G. (ed.).橋梁検査と改修: 実用ガイド. John Wiley & Sons. p. 183. ISBN 0471532622。
- ^ Fu, Gongkang (2013).橋梁設計と評価: LRFD と LRFR . John Wiley & Sons. p. 304. ISBN 978-1118332689。
- ^ Wetzk, Volker (2006).橋梁ベアリング - 歴史的調査. ISBN 0-7017-0205-2。
- ^ abc Fu, Gongkang (2013).橋梁設計と評価 LRFD と LRFR . John Wiley & Sons, Inc. pp. 303–312. ISBN 9781118332689。
- ^ Stanton, JF, Roeder, CW (1982). 「エラストマーの設計、構築、および材料」NCHRP レポート: 248。
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