Muroran-IT Academic Resources Archive Title Author(s) Citation Issue Date URL 密なトラストラーメン・ダイヤフラムを有する扁平箱桁 の応力解析について 能町, 純雄; 松岡, 健一 室蘭工業大学研究報告.理工編 Vol.7 No.1, pp.215-227, 1970 1970-07-15 http://hdl.handle.net/10258/3502 Rights Type Journal Article See also Muroran-IT Academic Resources Archive Copyright Policy Muroran Institute of Technology 密なトラストラーメン・ダイヤフラムを有する 扇平箱桁の応力解析について 能町純雄・松岡健一 O n Stress Analysis of a Wide Box Girder with Multiple Diaphragms of Rigid Framed Truss Sumio G. Nomachi and Kenichi Matsuoka Abstract I nt h i s paper,t h es t r e s sa n a l y s i so ft h ewide box g i r d e r with m u l t i p l e diaphragms o ft h e t r u s s e dr i g i dframe,i sd e a l twithbymeanso ft h ef o l d e dp l a t et h e o r y . Throughoutt h ed i s c u s s i o n, i ti sassumedt h a tt h e diaphragms a r es o 五xeda st o pretend thema s an e q u i v a l e n tc o n t i n u i t y m a t t e ri nt h espanwised i r e c t i o n,andt h eframeworko ft h e diaphragmsurroundingt h et r u s si s toor i g i dt on e g l e c ti t sa x i a le l o n g a t i o n . Sodoing,t h e foundamentald i 妊e r e n c ee q u a t i o n sc o r r e r ei n t r o d u c e d . Then,F i n i t eI n t e g r a t i o n sponding t ot h ee q u i l i b r i u mo ff o r c e sa tt h ej o i n t,a Transformsa r ea p p l i e dt ot h o s ee q u a t i o n s . Thenumericalc a l c u l a t i o nl e a dt ot h ec o n c l u t i o nt h a t t h i st y p eo f diaphragm hasenougha c t i o nf o rd i s t r i b u t i n gt h ee x t e r n a ll o a d,enough r e s i s t a n c e f f e c t on d i m i n i s h i n gt h es h e a rl a gi nt h e t ot h edeformationo ft h ec r o s ss e c t i o n,andenough e 品a ngep l a t e s 1 . 序 文 箱桁は,その断面が変形しないように多くのダイヤブラムで補強されているが,特に,扇 平なく形断面の場合,ダイヤブラムをどのような形式にするかということは,諸論のあるとこ ろであろう。 ダイヤブラムとして, り多くはないが, トラストラーメンを用いた箱桁の実際例は,橋梁については,あま 本論文は, この形式をとりあげ, 析板理論を適用して解析を試みたもので ある。 解析にあたっては, 1 ) ダイヤフラムは, 次の仮定を設ける。 径間方向に平均化された連 続体とみなす。 2 ) 箱部材とトラスの結合は,ピン結合とする。 3 ) フランジの幅員方向の変形 は無視する。 4 )腹板の鉛直方向の変形は無視する。 5 )荷重は, トラス格点に作用するものと する。 2 . 断面および記号 トラストラーメンをダイヤブラムとする箱桁の断面を, 面諸元および変位の記号を下記のようにおく。 ( 2 1 5 ) 図 -1のようにモデル化し, 各断 γ 2 1 6 能田了純雄・松岡健一 上 図-1 Ur: r格点の橋軸方向変位 り: 上フランジの幅員方向変位 ' 0 ': 下フランジの幅員方向変位 ωT・ r格点の鉛直方向変位 ふ +1・ 部材 r.r十1 の r 点における法線力 ' 1 " X r. r+1: MT: Tr 川 1: 部材 r.r十1の r格点軌まわりの曲げモーメントによるせん断力 f 格点の格点軸まわりの曲げモーメント 部材 7 ・ ・r+lの r 点におけるせん断力 Sr~r' 十 t' . トラス部材 f ・〆十ジの部材応力 l : 支間長 b: 格点間隔 h: 高 さ t: 上フランジの板厚 t ': 下フランジの板厚 一 ふ t o : 腹板の板厚 Arl: i 1 : トラス部材の断面積 トラス部材の長さ r ; c ; 1 : 上フランジの断面 2次モー メント / 斗 / 1 ' : 下フランジの断面 2次モー -Tr吋 ←寸一 r .Sr+1‘r メント ん: 腹板の断面 2次モーメント i f 図 2 3 . 変位せん断公式 折板理論による,細長い折板の,変位と断面力の関係公式は,すでに,著者の一人(能町) によって変位せん断公式として導かれ, 発表されている 1)。今, をとると ( 2 1 6 ) 図2に示す折板要素 r.r十1 2 1 7 宿なトラストラーメン・タイヤブラムを有する扇平箱桁の応力解析について T, .γcl = N(2u . ,+u , ・十 1 )十(ふ . "+I-S"十 1・. , ) / b (1) T. ,l . r= N( 仏 +2u ! ) + ( S r c l・ . ,-Sr 1 ) / b r. (2) 十 叫 Gtbが = G t ( i r r uγ I)+S 十 門 よ I-S , →1・ (3) 7 ( 1 ),( 2 )式に ( 3 )式を代入して T, ,・ 1 = N(2iHiir+l)+GtV-Gt(U-ur+ l ) / b (4) γ T,•• γtl=N(仏 +2u r 十 I)+Gtv 十 Gt(仇 -Û r 1 ) / b (5) 上式中 N = Etb/6, z i= a U / a X, 丸 +1 = ~ Sr.r.i.ldX 4 . フーリェ定和分変換公式 2) 関数 f ( x )のフーリェ定和分変換を次のように記す。 ) m J L z 民 間z ) ] = X f ( z + j )泊 予( x寸) ふ 刷lJf( ヱ (6) (7) このフーリェ定和分変換の逆変換は り η1 f l . X 1 s i nぞト z f ( x )= 竺L:Bz ( X ) ] .[ f f(x ♂ . : _ (8) ft →)zfX 吋(川一~)ト ln 与 (x →)+千叫 (x+-~-)] また,上の公式を用いると ( 1 0 ) 士山手{(川(n)-fゆl } -D.B[f(X)] (引 ) s i n T ( z + ; ) = s i n Z ( d f ( ま ) + ( 川n z w ( zt ) ( 1 1 ) +2 7 } D i H i [ ! ( X寸 ( f ( ; ) (一 ) ] 川n ま) f 1f(x)=f(x l)-f(x), f 1f( x- ) f( わ -f(x-~), D.>=2(1 ∞s与 ) ~ 叶 BdLFf(x-1)] z . 叶 ただし, 十 = 5 . 格点における力のつり合 3から 格 点 r における力のつり合は, 図T γ. r + l +Tr ザ X r . r十l-X 1= ( 1 2 ) 0 , . , . , →γ 十 S 十( S r ' r 1 -' b : ' )COSθ = γ';'--1 } ( s i n =0 , 1 "ー . 十1 S・山告 , -3), S r . r 1十 ( S, ず ) γ -Pr 格点〆+古では, ( 2 1 7 ) ( 1 3 ) ( 1 4 ) 2 1 8 能町純雄・松岡健一 寸/ケって lXト加 r f Sr / , " " r+1 図-3b 図-3a T , . ,+吾'・戸時 , +T ふ 吾 人 r'-吾'ニ O r, ( 1 5 ) X,叫す ' r ' +吾, X r f i吾, . r 'ー 吾 , ー( S げ'+吾'十 S r + l . r+告 , )COS( )= 0 ( 1 6 ) Sγ'+告 r 十 吾, -Sr'+暑に r '吾 , + ( 丘 一 ト 1・ r ' +吾, -Sr.r+ 吾 , )sinθ=0 ' ( 1 7 ) 1 l I. 格点ダでは, T告F吾 , 十 T告1.0' ニ O X告,.~, -Xγ 。,ー (So 寺'十 SH:') Sγ .~ , -S告人 0' 十 (S].t , -So....)sin() = トラスの部材力 S また, 川 、F ( 1 9 ) c o s) (= 0 0 ( 2 0 ) 十 吾 " S, マ'告'は, EA" " r ,. I 1 ぺ , -ゴ土!(ザー吋 Sln州 ル ォ , 一 切 れ 08( ) ( 21 ) EAd L f¥' n ,( 1 ぺ ヴ ム ! (v-v')sin朴 (Wr'--!-'-Wr)COS( ) ( 2 2 ) n.' n f) I さら t こ , X, . . , . _ , 1= X, ....lγzj(MU1-MT) ( 2 3 ) 6EI ' " M. ,ー1 十4 M γ 十 MTTl=-zrdZZUγl ( 2 4 ) ( 1 2 ),( 1 3 ),( 1 5 )および ( 1 6 )式に ( 4 ),( 5 )式 お よ び ( 2 1 ) ( 2 3 )式を代入して, N( 印 十L J 2仏 1 ) + Gt ' b "LJ2んー 1=0 ( 2 5 ) 7 > t ' N'( 6 U 山岳,+L J2 u )+G Fdzd,,告, = 0 r,γ ( 2 6 ) E A " θ(ω?叫 昔 , z-42Mγ 1 寸 一 一 工 ' . ' ! _ _COS2 -2w, 目 十τ V ' r '一昔 , )=-P . , ( 2 7 ) A" bLJ2Mr,-t,+E ~i一 COs f 十叫 )=0 ( 2 8 ) および〆+ γ で, ハリ d4 w 十 PO 一 d4 M山 十 ハ hv M 一 E74F また, ( 2 4 )式 か ら , 格 点 2θ(叫十 1-2w". ,+!, ( 2 1 8 ) ( 2 9 ) 2 1 9 密なトラストラーメン・ダイヤブラムを有する扇平箱桁の応力解析について 6EI ' 6M 山 岳, +L J 2 Mr,告,十 3 「 4 2 z u, , 一 告,-0 ( 3 0 ) 1 8 ),( 1 9 )式から格点古では, 同様に, ( N'( 偽 ( 3 1 ) ' b(MÜ' -Mt ,)十 b EAa ( 3 2 ) M吾 , -M~I) 一 -1-c082θ (Wl- 2w 長十 ω 。 )=0 6E I ', M吾,十 3Mt,+玄 MO'十 ~b2~ 12E I ' ( ω吾, - wす)一 l T 一( ω昔, -wo) O ( 3 3 ) ニ 6 . u,w,M の和分変換式 ( 2 5 ) ( 3 0 )式で与えられる差分式を,各格点で求め,さらに境界点でのつり合式を考えて, 連立方程式を設定することにより,各点の未知量を求めることができる。しかし,これは,格 点数を n とすると ,3X(2n+3)個の未知量となり ,3x(2n十3 )元の連立方程式を解かなければ ならない。これは,格点数が多くなると,電子計算機の容量,計算時間の点で,かなり大きな 問題となる。この解決のために,我々は,定和分変換を用いる。 ( 2 5 ) ( 3 0 )式を ,rの方向に定和分変換 ,x の方向に有限フーリェ変換し, ( 3 1 ) ( 3 3 )式の 関係を用いて整理すると, 乞)+よ ( 村 判 ペ N ( 弓 苧 主) μ 、 ( 2 何 h 6一 -以D 守 子 以叫)怜凶川&創仰州[険a 払 夙 ? i = { 子N ( 引い ( 3 4 ) {N'(子 Y(6-D什号~ Di}H.[Ur'+'I:'明] (2Gt' N' ( mπ¥ 2 1. r r i ( . ,."• 1 =~一一一一一一ト;'" )f i n ~_ " (-l)i 恥,.", f Ib 2 ¥1J Is U " " " 2 n ~酌.時一 1~U' .m ¥ ~I ~"""'I ( 3 5 ) a χ l π 1 __ . 1 す Di 8i[ 風 情 ト 三 マ 旦 ∞ S2θ{∞ s ~~_~ H i [ w r l l吾 , . " ,]-8.[ ん]) 1 1 円¥品、 c ~ c ~n 与 { ( 一 川 r 風情) ( 3 6 ) =九明 -tsin 2 E A ' l • πi bD~IL 置い T す・明]一一-z-cOS20{cos ス'.. 8 [W n( 1 , ,. . . 1, EAa ( . . . =1 戸l n夜 間 叫 一 ( 町 民 間 (6-D )削 Mr i 怖 ~bzÅ TT 1 t +づ ー ∞S2•θ jwo. 一 n (___ m tz ; Z , , " _ . I 1 ) iW". s i n c. r r i, ( ."__ __ 1 . Di 8i [W i n '~ 1 ( l ) iMn明一 M o. m r m]= s 6EI ~ ] - 1 IL[ r __ 1 W 十 吾 ' 明H r' r __ r. m ]i c1 ~n ", ( 3 7 ) ~ 十字 Sln子 (叫んー即日明) ( 2 1 9 ) ( 3 8 ) 220 能町純雄・松岡健一 6EI '~ _ _c , 1 7 ri f ; "-1.... (6-Di)Hd 抵,中畑]- ~b2~ DiHd叫 号 ' 明 ] =γlnzzi(一げ M ,川 … j ... -M 12EI ' πi L _ " 1 -1 「 m E zi (一 町 ん - W O叶 ( 3 9 ) , ] , Hduんき'・ m, ] S [W, ・ m, ] Hd 叫 十 告'明],ふ [Mrom ],H [Mrlサ 上式中, Si[Uro怖 乞 I F 10m] は Ur ,U r lれ γ w円 wド サ "Mr'M r, 十告'を,それぞれ定和分変換および有限フーリェ変換したものであり, 〉一 」 れらを逆変換することにより,各値を求めることができる。すなわち, n-l ∞ , . , . . , , , _ A . . . " " " " 人 = 一 ["~ )~, Si[ u r om]s i nう 二 z-sin7r f ( 4 0 ) n l i~l 制 ~1 A n-l i tr, +f' ∞ =子主主主1He[詑 日 十( 1 ) γ ' z "x'sin i v +玄) s i n 1¥ 7 r ( ?冗サ 10m] .~ 会 主 凪 [Url十 叫 ( 4 1 ) l 1 n-l ∞ =irZ ZS e [ 即 日 ぁ ]s i nm , 7 r x.s i n竿 -r 叫 , ι ιi = l 勿る 止 叫 F ト 号1 = 1 " 云[i~l m: L Hi[ W r l 1 ?ι1 ∞ 刑T 什( 1¥ ラ ニ z-sin-7V+互) m ]s i n 中 - ( 4 2 ) ι I 十会(-廿l E肌 j I n-l ∞ ( 4 3 ) 今日 'slnう 7r ( 4 4 ) M,zL221mMLJ51n A Mハ き 1-- n-l ∞机.~ 押 . 五 J251H41ML,中叫]s i nう 二 x'sin .~ + ι ( ー づ また, ( 3 4 ) ( 3 9 )式中の詑0・ 町 I 1¥ ¥ r +訂 ( 4 5 ) WOom, Mo川…等は,境界条件を満足するように決定する。 7 0 境界条件 'における力のつり合を図 -4に示す。 したがって,力のつり合式は, 境界点, 0,0 。点で ハυ rbjnυ ljv ﹁ili-ーし一、﹂ 5 。 人 、 Ny ,。 ハ ν L P 0 3 図-4b 図 4a ( 2 2 0 ) 2 2 1 'Ifiなトラストラーメン・ダイヤプラムを有する扇平箱桁の応力解析について Tol十 To . '= 0 o ( 4 6 ) 田 XO・I+S0・v十 S O ' } 'COS{ }= - 。 P, ( 4 7 ) SO'I-X 0 '十 S o・吾, s i n} {= 0 O ・ ( 4 8 ) 0 '点で 0 ( 4 9 ) ' Xo ・ 吾, S o 'o= 0 ( 5 0 ) Xo'.o+S O '・圭,- 0 ( 5 1 ) T o ',o+To ' , } , = , , ( 4 6 ),( 4 9 )式に, ( 4 ),( 5 )式を代入すると, υ( r ω 口 子 凡川川 仰 2 却佼 け 0十 吋 川 佼0 ')十崎 G ω t 九 同 0 似 十一 ず I 旦似 ( い d0一イ UO ' ) 川十叫 N 叫 ( 伽抜+位印 1 ) ( 5 2 ) ) Gt f _ " , " _ ¥ ,N '2 o( No 十説。) -Gtow十一五一 Uo-Uo')+T( i i , + i it ) , ( 2 i i ' o o , +Gt' i:J' ー 2 G t ' ~b" ( 5 3 ) ( u O '-Ut')= 0 上式を有限フーリェ変換し,整理すると, ( ヂY+(乎 十 字 ) } 詑O'm い ( ケ Y一 千 } 勘 明 { N ( 子Y一 手 }Ul.m-Gん(引いパt(子 yv =0 ( 凡 ( 子Y+王 子 }UO'V'+{叫 川 )( 与Y+乎+千)酌叫 + { ¥ ( 子Y一千}Ut'.,n-Gto(引い十 Gt'(引い=。 (川州) 明 ( 5 4 ) ( 5 5 ) また, ( 4 7 ),(50) 式に (21)~(23) 式を代入し整理すると, Gtoh 町一 一生 } c o s {}・ wo~~~-'<t {c o s{ }(v-v')-Gto(uo-uO ' ) ( ウ _ E~ sin} 2 十 EA、 b(M1 叫 十 2 M -2M 村 -zJLCOS2θ 叫 ' 二 一 九 o ( 5 6 ) 吾 , こ , フーリェ変換を行なうと, さら t π \2 , G t -{G t o h(n~J ) 川 EA ,I f _ , EAd J, 誌0哨 ー い ) ( 山 叫 明 Gt Njwo川 -]-c o ? EArl V ; " + -xsinh050(U 四 - m--M τ(M1. . )= -PO +2M O "m m-2M t 明 … ( 5 7 ) 1 4 ),( 4 8 )および n 点におけるつり合も考慮して, 水平方向力のつり合式, ( ・ ・ ・+ S n . n l S o・1十 S Sn-l'n-Sn-l 2 1 2 S 1 0十 S23-S2 T十 1十・・ー +Sr.r+l-Sr十 1・ n l Sr S r . r十 I-Sr十 l )十 S S n . n l= 戸 ( + l S r . r十 1 o・I ' r ) =乙 ( η γ ( 2 2f ) 2 2 2 能町純雄・松岡健一 … EA , , E(S 1-Sr'r 川 0 . 1一 九 1=寸 勺osO . s i n伽 o 一向) EA" s . " ". 1 一 十q-74 i I 1 2 θn' ( vー が ) 十 h( ぬ 十 品,-Mn-M..) , 明 一方 ( 3 )式から L :( S r . r 1-Sr+1・r )= nGtb0+Gt(u u o ) n十 nGtbト n lv一 約 一E Ad os0・ 2n EAd 7 15 i I 1 2 θ( ーァc s 1 n θ (Wo-wn)-Gt(tin-ti ) o .? 1 ¥ -土偶+机,-Mn-Mn) ,= 0 ( 5 8 ) ( 1 7 ),( 5 1 )およびが点のつり合式と ( 3 )式から同様にして nEAa "EAa 一 十2-74(u ー が ) 一 一 三 一 cos0・s1nθ (W. ,-wo)+Gt'( れ ,-I!川 n G t ' b I J ' I 十士川十 Mo,- j比 ( 5 9 ) ( 5 8 ),( 5 9 )式をフーリェ変換すると, 引 { n G t (" n G t ( . ; -12+山 プ 山 }山 V -781 a 隅 -W 寸 n. m) . 9 . n_ -' , EA J c oshinO(UO 間 … ( 叫 け 風 切 る -Mn.m ,- Mn' l n , )十 G t(u u o .m)= 0 2nEAa _'._2 n_. l. L _ " , (mπ ¥ 2十一...~. , 2nEAl ・ 2 n l. _ EA2L cosθsinO(W . s i n "0V~- ) n G ' ¥T) t ーす 一九)+士 (Moけ風情 -M…一風情)十 Gt'(ん -UO"m) ,一 一-745iI12θ V, 慣例 I .U = n 0 ( 6 1 ) また,変位と曲げモーメントの関係は, O点で b" . , (b ,h ¥" : ' (W1-WO ' - h .A ,C T ' - ,, V-V' ¥ IM 1十 217+7rMo-7Mv+6E(-7--r)zO ( 6 2 ) 0 '点で !h b¥. I ' )M,け I o Mo+2~ Io+2 r b. M I ' 2 ,• v -v'1 ~ (2 , , +6E (Wt'-WO)+~-f =0 (臼) t r _ • 1 ; '点においても,同様にして, ( 6 2 ),( 6 3 )と同等の式が求められる。 n,n 5 7 ),( 5 4 ),( 5 5 ),( 2 {仙 川 )(子)¥千十字)んーい(今Y ) 恥 , 同 一 一 +乎 Wn -Gt(ヂ レ O {N(子 Y 一 手 ) 丸 -Gto(与 y 一 1明 叫 r ( 6 4 ) 223 衝なトラストラーメン・ダイヤブラムを有する扇平箱桁の応力解析について 十 ( 凶 + 町) い ( 苧r 十乎} 明 ( チy 十平+千} Un U n ' . m r 十 {~' ( 千 千)恥'-t,.m-Cto(子 YWn.m ( 6 5 ) 十 ) ド 初 ω {Ctoh(~π)y 2 E AC d 0E 十 一 OS 2 一A 了d ∞s 山 lJ ' I A 一 '-V" 1~n'm V 竿ιcosO'sinO( ι 十2 Mn'明-2 1 l ー告 F ( 6 6 ) 明 )ニ -Pn ・怖 (b . h ¥, _ , . h H ,rp(V-V' ωn-Wn l¥ ' : M n. -1 +2i ー十 l M n" i -M.η,十 )= 0 1 I ~ ¥ 1 '1 ) 1 0 -" ,6E(~τ一一一一τ'n-' ~~ ¥ h b / 0 b M η, b.~ 。 ニ γ十 ( 6 7 ) H L n (h b¥ , _ , . h , _ , . ''''0 (v2 ¥ 2 ( 1+i 1 ')Mn' 一 ~o M n+6Et V h V-b (wnー ルリ1 ' O ' , 1 . . . _" 0 ( 6 8 ) 上式中, ~: Uosin今 , 7 r _xdx, U o 明 = l r mπ , Wo =1WOBIn-7zaz, ) : 凡 sin与ゅ, 机 = U O / .m, Un. m'Un'附 U地 苧 vs i n = ): xdx, Wn. m,Mn'. m,Vみ等も同様である。 m'Mo河 川 M n. η一 n n m川 oD 円 明 3 , . u S 日 Vヤ 一 一 u 2一 n μ z ま7 こ , 明 qη1 _ ; 押 1 . < . Jlf ; '" U t ',制=会L:H d仏,寸告 明 ]s i n去十す Hn[u 山 内 ] n F i=l リ匁 1 Un寸 刑 = - ~ . L :(-l)iSi[Ur.m]sin i~l 1 π n 誌が吾川=一七百 (-1)叫 ん' . m lsinι す(-l)nHn仙 寺. Im] , , WηI-t"m,Ml.m,M 1 . _叩 同様にして, Wl.m,W昔"m,Wn-!・n 1 J " Mn-1.m,Mn'一吾 ! . m,も導くことがで きる。 れ/、へ/盃 J71 27 田 図 5 ( 2 2 3 ) ω ↓ ↓ (NN品) コ VNNG に : 5 図 7 たわみ影響線図 ¥札 hart 図-6 FlowC Gヨ三〉 巨r ! .nt 向 。 0' C : : ; <h く 図 8 横軸方向応力影響線図 1JJLJ Lj. _ I _ L ) _ L I[ _ 一一 II _ _ J一 議ヨ議議・話国-滞l │各必 I J; $ . ' f . Tr n針算│ vhNO c l N 7 J h( x / O 呈 ヨ1 汀1 くJ 守札V¥ 内む qコ / 0ヨE;) ノ 。 〓J huhhu¥NU﹁ 道 交 換 公 式/ 2よ1 )U f r ,{ , { / r+ . ; ' 等主吉f害 事す吾 の計算 S( U f r .m ),S i( U f r ' ザ,m )等の鍾 humhu¥ 境界 ikf守式 (54), {55~ (5守),(1ωぃ ( 6 8 )式 I z J :i )l J ! o 'm,( 1 / , 全 m等境界健 在求、める i c::;。 c : ; 礼 。 ↓ Sdl: i ' m } , Hi , l {ド を: m }等制直を 励! m , t I ! ,量: m雪専の認主主kして求める ω l ρ訂正Zの緩み必み│ ↓ k ヲ ' 4 N39J式、の連立方本呈式‘差解く ↓ ( 言 τAR T) c : ; : s 作1 町 立1 旧 三 r n 亡 〉 ~ミミ空:) コ て も 守札V¥ 0 ~ ト αコ NN品 。 一 山 N h 向¥ 。 2 2 5 密午トラストラーメン・タイヤブラムを有する綿子箱桁の応力解析について 5 4 ),( 5 5 ),( 5 7 ),( 6 0 ) ( 6 8 )式の条件を満足するように, ( 3 4 ) ( 3 9 )式を解くことによ 以上, ( り p 各)\~の変位,断面力を求めることができる。 さらにと式は,荷重の対称,逆対称l 生を考え ることにより, 一層簡単化することも可能である。 8 . 数値計算例 数値計算例として,現在建設中である石狩河口橋の断面をとりあげ, 三径間連続斜張橋, 支間 288mのものを, これと擦みの等価な, 支間 70mの単純梁として解析した結果をここに 述べる。 .5cm, モデ、ル化した断面は図 5に示す。 また, 断面の諸数値は ,n=4,t=2.12cm,t'=1 to=0 . 9cm,b=283.75cm,h=193. 4cm,1二1 1 3 . 6 6 6 7cm5,l ' 二3 8 . 0 6 1 1 1 1cm4,1 0二28.2639cm¥ . 4 , =0.06661111cm2, l=7000cmである。 この他, 夕、、イヤブラムとしてのトラストラーメンの A, , =0.01cm2 としたものも 作用を検討するため, チ ア ー ト は 図6であり, 4 部 , 計算した。 この場合の計算のフロー 7, その結果は図 - 8,9,1 0i , こ 支問中央断固における各影響線 図 、 : a : , 玄 │1 1 1に , 。点に載荷した場合の橋判1 //T"T~""一 ~ < : : : i 町 、 町 、 ~ ' 1 ~ I 之、 ~ T 、 氏 記 ミ ミ 云 議 亡 手 ~ i HTGC 。 に : s 時 込 C) 同¥向山、。 ¥ 。 。 。 。 亡 、 、 作 円 I S f : /( x / O ρ ,) ぐ ト 寸 。 、 専 ~ ホJ 、 辺 ¥ も 問 亡 コ ・ ト ミ コ 。 も ¥ σ、 句 問 え る 亡 五 同 氏 ' ! l C ト ド < : s C) - . . . . . . _ 門 誌ミミ~-デ 一一一一一L一一一一一~ / げ' ; f ( X / O っ 引j 函←1 0 斜材応力影響線図 図 9 │姐げモーメント影響線図 ( 2 2 5 ) 2 2 6 能町純雄・松岡健一 。 ヨ 2 4 0 , / -0 , 2 ーーーーーーー 0,3 一 - Ad=O、0666Cm2 -0 . 4 - Ad=O β/ Cm2 -0 ,6 J X分 布 2PJ ( x / 0 - 。 a J z を?を / 壬 ' Z / F ' 4' 0 , / 0. 2 , 3 0 ‘。4 _-ーーーーー_- ィ ゴ4 一-Ad O‘0666 : , .. 二 .~ c.聞を ー 一 -Ad=O , O/ cm2 0 .9 1 ( X I O 2 p J 。主'分布図 図←1 1 橋& i p l方│旬応力分布図(裁荷点: 0 ) E 橋事由方向応力分布図(薮苑点 : 0) 必 η ヘ' 1 -0.5 l Q6 … , ( x j O Z P J f2 一 / も f ; ヰ対応力分布図(戴楕夜、:/) α 4 0 、 5 ( x / O -IP ) 図 1 2 橋軸方向応力主よび斜材応力の橋長方向の分布 ( 2 2 6 ) 栴なトヲストヲーメン・々、イヤブラムを有する扇平絡桁の応力解析について 方向応力の分布図を,さらに,閃 -12に,橋軸方向応力および, 2 2 7 斜材応力の交問方向の変化の 状態を示した。この結果,たわみや曲げモーメント影響線図から,ダイヤブラムとして取付け トラス部材はかなり良く荷重を分散させていると思われる。しかし,凶 1 1に示すように, た , この場合にも, ! J 基板近くのフランジには shearlagの影響がはっきりでており,その影響は当 然、のことながら, トラス部材の断面積の小さいものの方が大きくなっている。また,支聞方向 の応力の変化は,凶 12の如く,橋騨l 方向応力で、は, shearlagの影響が載荷点から 6-8m付 近ではほとんど見られなくなっており,また,斜材応力については,載荷点でかなり大きな 値であるが,それが載荷点から離れるに従い,急激に減少し 2 m付近では逆向の応力となっ て,以下順次減少している。このことは,載荷点において,斜材が箱桁の断面変形に十分抵抗 しており,その応力が急激に減少していることは,断面の変形が局部的なものであることを示 しているものと考えられる。なお,上の解析例では,玄関方向の荷重載荷位置は支問中央だけ である。 9 . 結 び 以上, トラストラーメンをタイヤブラムとする,複雑な構造物について,析板理論および 定和分変換を用いて解析を行なった。本数値計算例からは, トラス部材が,ダイヤプラムとし て,荷重分散,断面変形に対する抵抗,日 hearlagの減少等の点から有効であるといえるが, さらに詳しい検討は,まだ計算例も少なく,他の形式との比較もト分でないので後の機会に る 。 最後に,本解析では,定和分変換を用いたが,この結果,数値計算例の場合で, 33元の連 立方程式を 4元の連立方程式 2{ 凡 8元の連立方程式 2元の連立方程式に分割することが できるので,電子計算機の存量,計算時間とも,格段に少なくすることができる。 なお, あ 数値計算は, る 本 学 電 子 工 学 科 の 電 子 計 算 機 FACOM-270-20 で行なったもので 。 ¥ 昭 和 45年 5月 20日受理) 文 献 1 ) S .G .Nomachi: Memoirs o ft h eMuroranI n s t i t u t eo fTech.,6( 2 ),3 6 9( 1 9 6 6 ) . 2 ) S .G .Nomachi: Memoirs o ft h eMuroranI n s t i t u t eo fTech.,5( 1 ),1 8 7( 1 9 6 5 ) 3 ) 能町j純雄・松岡健一・小針憲司・ ( 1 9 7 0 ), 昭和 44年度,土木学会北海道支部,研究発表会論文集,第 26号 , 1 2 5 ( 2 2 7 )
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