歌津大橋の津波流出に関する水理実験 八戸工業大学
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(2) 土木学会東北支部技術研究発表会（平成25年度）. 30. 分力 (N). 20 10. スパン6Fx. スパン6Fz. スパン9Fx. スパン9Fz. 0 -10. 0. 1. 2. 3. 4. -20. 衝撃時. 定常時. -30. 1sec. 1sec. 5. 6. 7. Fx. 8. 9. 10. Fz. 時間 (sec). 図-3 スパン 6,9 模型実験分力グラフ ３．実験結果 ここでは、津波が最初に衝突したときを衝撃時、その 1 秒後 の 1 秒間を定常時として考察する。 1)分力グラフ、流況写真：スパン 6,9 模型実験分力グラフを図-3 に示す。橋梁模型に作用した水平、鉛直方向の分力の 1 回目の 計測結果である。3 回の実験結果の平均から Fx の衝撃時の最大 値は、スパン 6 が 12.9N、スパン 9 が 18.3N、定常時はスパン 6 が 1.1N,スパン 9 が 2.2N となって、いずれも桁高の高いスパン 9 が大きい。一方、Fz の衝撃時の最大値はスパン 6 が-15.1N,スパ ン 9 が-22.0N となる。定常時の Fz はスパン 6 が-1.2N,スパン 9 が-0.8N となり、ほぼ同一の揚力を発生させていた。図-4 からは. 図-4 スパン 6,9 流況写真. 波形や空気の流れなどの違いは明確には確認できない。 (2)水平抗力係数Cd：流速Vxが0.55m/sec となるよ うに3回の平均値を換算し、定常時での水平力Fxから 水平抗力係数Cdを式(a)を用いて求め表-1に示す。併 せて、気仙大橋模型（桁高48mm）2)、直方体模型（寸 法48*270*266mm）の実験結果も記載する。. 表-1 水平抗力係数 Cd の計算 橋梁模型 スパン6 スパン9 気仙大橋 木製直方体. Fx(s) (N) ρ w(kg/m3) Vx (m/sec) A(m2) 1.053 1000 0.55 0.0072075 2.164 1000 0.55 0.0116 11.463 1000 1.22 0.01296 4.046 1000 1.00 0.01296. Cd 0.97 1.23 1.22 0.62. 表-1から抗力係数は、スパン9模型≒気仙大橋模型＞スパン6模型＞直方体模型の順となる。また、形状が似 ているスパン9橋梁模型と気仙大橋橋梁模型の値はほぼ同じである。さらに、直方体模型の水平抗力係数Cdが 最も小さな値を示し、多主桁のスパン6模型は、直方体とスパン9模型の間に位置づけられている。このため、 主桁本数が増えるにつれて直方体模型の形状に近づくと考えられる。 ４．おわりに 歌津大橋の異なる被災について実験による検証を行った結果、形状の違いによって水平力は大きく異なり、 一方鉛直力の違いは少ない、また、抗力係数Cdが異なるなどが明らかになった。しかし、このことが実際の 流出状況と関連しているかは現時点では解明されていない。流出状況が異なる要因は構造材料の違い、幅員の 違いなどの影響も考えられる。引き続き検討していきたいと考えている。 参考文献 1) Yulong ZHENG 他：EVALUATION FOR OUTFLOW OF GIRDER DUE TO TSUNAMI、土木学会第67 回年 次学術講演会講演概要、I-029、2012 2) 中村悠人ら：津波による気仙大橋流出に関する水理実験、鋼構造年次論文報告集、No.21、2013.11.
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