主塔動態観測の方法

計 測 機 器 ，計 測 内 容 を表 - 4 . 3に 示 す ． 主 塔 ， 主 桁 お よ び 制 振 装 置 重 錘 の 各 位 置 で 計 測 さ れ た セ ン サ ー の 電 圧 信 号 （ ア ナ ロ グ 信 号 ） は 増 幅 後 ， デ ジ タ ル 信 号 に 変 換 さ れ ， Ｐ Ｃ に て 即 時 解 析 さ れ 最 大 風 速 ， 平 均 風 速 ， 平 均 風 向 ， 固 有 振 動 数 お よ び 最 大 加 速 度 値 を 算 出 し ，デ ー タ 保 存 し た ．

塔 頂 の 加 速 度 計 と Ｔ Ｍ Ｄ - Ｅ ３ の 変 位 計 設 置 状 況 を写 真 - 4 . 2 お よ び写 真 - 4 . 3 に 示 す ．

４ . ５ 0 3 0 6 号 台 風 来 襲 時 の 主 塔 の 動 的 挙 動

４ . ５ . １ 台 風 の 経 路

2 0 0 3 年 6 月 1 3 日 1 0 0 0 h P a で 発 生 し た 0 3 0 6 号 台 風 は 九 州 西 海 岸 沖 を 北 上 し 6 月 1 8 日 西 表 島 を 通 過 後 ，6 月 1 9 日 朝 に 長 崎 県 に 最 接 近 し ， 翌 日 6 月 2 0 日 9 8 5 h P a で 温 帯 低 気 圧 と な っ た ． 0 3 0 6 号 台 風 経 路 と 通 過 時 間 ^{1 0 ）} を図 - 4 . 5 に 示 す ．

図-4 台風来襲時のＴＭＤ配置図

TMD-C1 TMD-C1

＊TMD-E3 ＊TMD-E3

＊TMD-E3 TMD-E3

＊TMD-E3

＊TMD-E3

＊TMD-E3

＊TMD-E3

＊TMD-E1 TMD-C1

TMD-C1 TMD-E3

TMD-E3

TMD-C1

＊TMD-E1 TMD-E4 塔頂ｸﾚｰﾝ

図-4 台風来襲時のＴＭＤ配置図

TMD-C1 TMD-C1

＊TMD-E3 ＊TMD-E3

＊TMD-E3 TMD-E3

＊TMD-E3

＊TMD-E3

＊TMD-E3

＊TMD-E3

＊TMD-E1 TMD-C1

TMD-C1 TMD-E3

TMD-E3

TMD-C1

＊TMD-E1 TMD-E4 塔頂ｸﾚｰﾝ

図 - 4 . 4 台 風 来 襲 時 の Ｔ Ｍ Ｄ 配 置

書式変更 : 箇条書きと段落番号

書式変更 : 箇条書きと段落番号

表 - 4 . 3 ２ P 主 塔 独 立 時 の 計 測 項 目 ・ 機 器 一 覧

計 測 項 目 計 測 機 器 計 測 内 容

風 向 ・ 風 速 風 向 風 速 計 主 塔 頂 部 の 風 向 風 速 主 塔 加 速 度 サ ー ボ 型 加 速 度 計 主 塔 頂 部 の 橋 軸 ・ 橋 軸 直 角 振 動

主 塔 中 間 部 の 橋 軸 振 動 主 桁 加 速 度 サ ー ボ 型 加 速 度 計 主 桁 中 央 径 間 の 鉛 直 ・ 橋 軸 直 角 振 動 Ｔ Ｍ Ｄ 変 位 変 位 計 Ｔ Ｍ Ｄ - E 1 ， E 3 ， C 1 重 錘 挙 動

図 - 4 . 5 0 3 0 6 号 台 風 の 経 路 加 速 度

塔 頂 の ダ イ ヤ フ ラ ム に Ｃ ク ラ ン プ で 加 速 度 計 を 設 置

写 真 - 4 . 2 塔 頂 ダ イ ヤ フ ラ ム 加 速 度 計 設 置 状 況

写 真 - 4 . 3 塔 頂 Ｔ Ｍ Ｄ - E 3 重 錘 変 位 計 設 置 状 況

変 位 計 T M D 外 枠

４ . ５ . ２ 主 塔 の 風 向 ・ 風 速 分 布

図 - 4 . 6に 女 神 大 橋 ２ Ｐ 塔 頂 に 設 置 し た 風 向・風 速 計 に よ る 6 月 1 9 日 8 : 0 0

～ 2 0 : 0 0 間 の 計 測 結 果 を 示 す ．

台 風 が 接 近 し た 8 : 3 0 ～ 1 2 : 3 0 の 約 4 時 間 に お い て ，瞬 間 最 大 風 速：3 8 . 6 m / s ， 1 0 分 間 平 均 風 速 ： 2 1 . 1 ～ 2 6 . 5 m / s ， 橋 軸 直 角 方 向 （ 南 西 ） の 風 が 観 測 さ れ た ．

図 - 4 . 6 女 神 大 橋 2 P に お け る 風 向 ・ 風 速 分 布

（ 0 3 0 6 号 ， 2 0 0 3 . 6 . 1 9 8 : 0 0 ～ 2 0 : 0 0 ） 0

10 20 30 40

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 0

100 200 300 400

風速(m/s)風向(deg）

JCC＿TMD-E1　風速

JCC＿TMD-E1　風向

最大風速

平均風速

2003.06.19

注）風向：北側から吹く風=0°

180°

S

90°E 橋軸(３P側）

注）風向：北側から吹く風=0°

20 10 30m/s

橋軸(２P側）

270°W

N0°

180°

S

90°E 橋軸(３P側）

注）風向：北側から吹く風=0°

20 10 30m/s

橋軸(２P側）

270°W

N0°

時 刻

書式変更 : 箇条書きと段落番号

４ . ５ . ３ 主 塔 橋 軸 方 向 の 振 動 計 測 結 果

6 月 1 9 日 1 0 : 3 0 ～ 1 3 : 3 0 間 の ２ Ｐ 主 塔 で の 風 速 ， 風 向 と 振 動 計 測 の 結 果 を表 - 4 . 4 に ま と め ， そ の 時 の 平 均 風 速 と 主 塔 頂 部 の 橋 軸 方 向 変 位 の 関 係 を 図 - 4 . 7に 示 す ．

主 塔 頂 部 の 変 位 は 風 速 2 3 m / s 付 近 で 最 大 の 約 3 4 4 m m （ 片 振 幅 値 ） で あ っ た ．

ま た ， 風 速 が 2 3 m / s よ り 速 く な る と 主 塔 振 動 は 減 少 す る 傾 向 に あ る ． 事 前 に 実 施 し た 風 洞 実 験 （ 照 査 風 速 4 9 m / s ） で は 発 散 振 動 の 発 現 は な く

図 - 4 . 7 風 速 と 主 塔 頂 部 変 位 （ 橋 軸 方 向 ） の 関 係 表 - 4 . 4 ２ P 主 塔 と 風 お よ び 振 動 計 測 結 果 一 覧

最 大 風 速 平 均 風 速 平 均 風 向 主 塔 J 2 1 橋 軸 主 塔 J 2 1 橋 軸 E 1 重 錘 変 位

（ m / s ） （ m / s ） （ d e g ） 加 速 度 ( G a l ) 変 位 （ m m ） ( m m )

1 0 : 3 0 3 7 . 2 2 4 . 2 9 2 . 1 1 0 1 . 9 2 2 3 . 1 2 1 5 . 4

1 0 : 4 0 3 5 . 2 2 3 . 0 9 2 . 7 1 0 2 . 0 2 1 5 . 5 2 5 4 . 2

1 0 : 5 0 3 4 . 5 2 3 . 6 9 2 . 9 1 1 1 . 7 3 4 4 . 4 3 1 0 . 8

1 1 : 0 0 3 7 . 1 2 3 . 2 9 2 . 1 1 1 3 . 3 3 1 9 . 3 3 1 3 . 8

1 1 : 1 0 3 1 . 3 2 2 . 9 9 4 . 0 1 0 7 . 5 2 5 8 . 8 2 4 3 . 2

1 1 : 2 0 3 2 . 3 2 1 . 3 9 5 . 7 1 3 0 . 3 2 5 0 . 1 2 1 1 . 8

1 1 : 3 0 3 1 . 6 2 1 . 3 9 8 . 5 1 2 0 . 1 2 2 9 . 4 2 0 4 . 2

1 1 : 4 0 3 7 . 3 2 2 . 3 1 0 0 . 5 1 4 2 . 3 1 5 5 . 7 1 2 7 . 0

1 1 : 5 0 2 9 . 5 2 1 . 1 1 0 2 . 2 1 5 5 . 1 1 8 6 . 4 1 5 8 . 8

1 2 : 0 0 3 3 . 4 2 3 . 1 1 0 2 . 1 1 5 5 . 0 2 3 0 . 0 1 4 5 . 6

1 2 : 1 0 3 6 . 8 2 3 . 4 1 0 1 . 8 1 9 3 . 8 2 9 5 . 0 3 0 6 . 0

1 2 : 2 0 3 2 . 4 2 3 . 2 1 0 3 . 5 2 1 0 . 4 2 1 6 . 7 2 0 7 . 4

1 2 : 3 0 3 6 . 0 2 4 . 7 1 0 3 . 1 2 1 1 . 8 2 1 3 . 5 2 1 5 . 4

1 2 : 4 0 3 3 . 4 2 2 . 9 1 0 5 . 3 2 1 1 . 7 2 1 1 . 6 1 5 5 . 0

1 2 : 5 0 3 8 . 6 2 5 . 4 1 0 9 . 9 1 8 1 . 9 2 7 2 . 6 2 7 2 . 4

1 3 : 0 0 3 5 . 9 2 5 . 6 1 1 0 . 7 2 1 1 . 4 2 3 2 . 7 2 5 5 . 6

1 3 : 1 0 3 3 . 6 2 6 . 5 1 1 6 . 6 1 6 8 . 1 2 2 7 . 9 1 4 1 . 4

1 3 : 2 0 3 4 . 4 2 6 . 5 1 1 8 . 8 1 3 0 . 6 1 5 9 . 5 1 4 3 . 4

1 3 : 3 0 3 1 . 6 2 5 . 0 1 1 9 . 3 1 4 2 . 8 1 7 7 . 8 1 2 9 . 2

注 １ ） 風 向 は ３ P 橋 軸 方 向 か ら 吹 く 風 を ０ 度 と す る ．

　 ２ ） 主 塔 変 位 は 計 測 さ れ た 加 速 度 波 形 の 数 値 積 分 か ら 求 め た ． 時 刻

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渦 励 振 の み 発 現 が 確 認 さ れ た ． 今 回 の 計 測 で は 橋 軸 直 角 方 向 の 風 で あ る 風 速 以 上 で は 変 位 が 低 下 し て い る の で 渦 励 振 と 判 断 さ れ る ． し か し ， 風 洞 実 験 に お い て 渦 励 振 が 発 現 し た 主 塔 面 外 1 次 振 動 時 の 風 速 は 1 0 m / s 以 下 で あ っ た の に 対 し ， 実 測 で は 風 速 2 3 m / s 付 近 と か な り 乖 離 し て い た ．

こ れ は ， 例 え ば 主 塔 と 桁 の 相 互 作 用 の 影 響 で 構 造 体 の 重 量 が 大 き く な り 振 動 発 現 風 速 が 高 く な っ た こ と ，層 流 状 態 の 風 洞 試 験 に 対 し , 乱 流 下 の 実 測 で 共 振 点 が 変 化 し た 等 の 理 由 が 推 定 さ れ る ．

今 後 の 課 題 と し て ， 風 洞 実 験 と 実 際 と の 差 異 を 検 証 す る 必 要 が あ る ． 特 に ( a ) 実 験 モ デ ル と 実 橋 と の 拘 束 条 件 ，( b ) 実 験 時 風 条 件 と 実 際 ，( c ) 実 験 時 振 動 モ ー ド と 実 際 等 が 重 要 で あ る ．