構造物の部材振動特性の推定

列車を加振源とする高架橋の部材振動特性の推定手法を構築し、標準ラーメン高架橋を対象に振動特性を評価しました。

1.はじめに

新幹線の速度向上や新形式構造物の開発では、構造物の部材振動特性に起因する共振現象の把握や、それに伴う周辺環境への騒音・振動の評価が重要となります。そこで、“振動測定に基づく”列車を加振源とする高架橋の部材振動特性の推定手法を構築し、標準ラーメン高架橋を対象に200Hzまでの振動特性を評価しました。

2.推定手法

本手法では、図1に示すように列車通過時の加速度応答を測定し、各種分析を行って固有振動数、固有モードの候補を決定します。

また、本手法をFEMを用いた部材振動シミュレーション(DIASTARS)と併用することで、より詳細な部材振動特性の検討を行うことができます(図2に示す加速度応答スペクトルが部材の振動・騒音に大きく関係しています)。

図1 部材振動特性の推定手法と中間スラブ振動モードの推定
図2 実測とFEMを用いた部材振動解析との比較

さらに、環境工学研究部騒音解析と共同で、『構造物振動に起因する明かり圧力変動シミュレーション技術』を構築しました。本研究は、2012年度主要な研究開発成果となっております。動画1に構造物の振動加速度に関するシミュレーション結果の一例を示します。

動画1 シミュレーション結果の一例

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