3.本橋の特徴

本橋梁は、種々の特徴を有しているが、主な点を述べれば、次の4点である。

(1) 全荷重lと占める死荷重の割合が809彰以上であり、常時、崩峻荷重（道路橋示方書：崩犠・座

屈に対して 1.7の安全率）の半分以上の荷量を受けた状態で使用されるζ とKなるため今後の維

持、管埋が重要で・ある乙と。

(2) pl・R橋脚上で補剛桁を側径開花速続させ、 Az橋台lζ固定をとらせるζとで補剛桁の水平変位

を拘束し、乙れによりアーチの面内剛性を高めるとともに活荷重偏執時のたわみを減少させ、ア

ーチ リプの応力、変形を軽減し、全体座屈や振動IC対する安全性を改善したζと。

(3) P3・ P，縞脚を逆T壁式のRC構造とするζとにより、アーチの面外剛性を高め安定性を増し、

又、そのスレンダーさなどにより美観にも注意を払ったζと。

（ω架設はケープルクレーンを用いたケーブルエレクション多点斜吊り工法であり、事前κアーチ

の閉会計算を行い、架橋地点の地形・気象条件にも拘らず、十分な精度管理のもとICアーチを閉

合させたζ と。

-18-

4. 設 計

4. 1 基本的設計諸元

本編裂は、地形・地質条件及ひ理福地点付近の優れた景観との適合性等から、最終的に①逆ロー

ゼ桁＠逆ランガー桁＠3径間連続トラスの3案について比較・検討した結果、栴造性、施工性等も

含め、総合的にみて①逆ローゼ桁の案が最も相応しいと決定したものであり、表－J、図－ 2にそ

の設計の基本的な諸元を示す。

なお、調在・設計の経緯は次のとおりである。

4明Z度：概略訊lj量

49～50年度： 概略地盤調査

52年度：慨略設計（比較案3件）

53年度：予備設計（比較案5件）

53～54年度：詳細地盤調査

54年度：実施設計、詳細測量

臼～55年度： 45号インパクト調査

日～59年度：交通量観測

55～59年度：映画製作

52～59年度：気象調査（架橋地点の風向、風速、気船

丹羽

道 路 規 格 3種 2級 設計速度 60Km/hr

矯 格 一等橋（TL-20)

橋 長 315 m

支 間 長 ( 2@29.55 m) + (29.40m + 195.00m + 29.40m)

•; 員 12. 5 m (]. 5 m + 9. 5 m + 1. 5 m )

設 計 震 度 KH= 0.18 （基本震度）

特 殊 荷 重 雪荷重 lOOK9／ぽ

上 上 部 工型式 2径問迷続鋼飯桁、逆ローゼ桁部工 主 要 材 料 SS 41. SM 41 . SM 50 Y. SM 53 （極寒地）

橋 ti 型 式 逆T式橋台、重力式橋台

下 橋 脚 型 式 逆T壁式橋脚

A1、Az橋台 九、 P.橋脚直接基礎基 礎 型 式

笥l P1、P2橋脚杭基礎（深礎杭）

裏 込 土 砂 。＝30° 、 T=l.8t／ぽ

工 コンクリート強度 掘体。ck=210 l{g/Clif i楽礎杭 uck= 240K9/ d

鉄 筋 SD30 σsa = l,800Ksi/Cllf

そ の 他 添架物（東北電力ケープノレ~125芳 2条）

表－ 1 基本的設計条件

-20-

京渇

＠

。自民’a・，100

P4 橋脚 S• I 200

DL=80m

!l~l~i Lー」

~1~m1i1 警~

寄

ggd－

詰」，EEdm.m

、思

図－ 2 橋梁一 般

道 路 規 格 3種 2級 設計速度 60Km/ hr

橋 格 一等橋（TL-20)

橋 長 315 m

支 間 長 ( 2@ 29.55 m) + (29.40m + 195.00m + 29.40m)

’E 員 12.5 m (1.5 m + 9.5m + 1.5仇）

呈時n又， 言十 震 度 KH= 0.18 （基本震度）

特 殊 荷 重 雪荷重 100K)1／ぽ

上 上 部 工 型 式 2径間連続鋼鍍桁、逆ローゼ桁笥i工 主 要 材 料 S S 41. SM 41. SM 50 Y. SM 53 （極寒地）

橋 L口入 型 式 逆T式橋台、重力式橋台

下 橋 脚 型 式 逆T壁式橋脚

A1、A2橋台 P3、P，橋脚直接基礎基 礎 型 式

部 P1 、P2橋脚杭基礎（深礎杭）

裏 込 土 砂 。＝30° 、 r=I.8t/ms

工 コンクリ ー ト強度 躯体。ck=210 K)l/cnf 深礎杭 ack= 240K9/ cnf

鉄 筋 SD30 。sa= l,8dOK9/cnf

そ の 他 添架物（東北電力ケーフソレ¢＞125 % 2条）

表－ 1 基 本 的 設 計 条 件

-20ー

；切

喧1

~

側径間部断面図1(1由

L'L：助n A1橋台 s・』捌

IUOO

A2橋台 s・1 耐

1~3白3曲

品N

E毛！._)l_5_,cm

ー一一れjLl'.90三笠..mL一一

＠

＠

アーチ部断函図

P2橋脚 s・1：加

1隻~

XIL世!0=92，叫XI

l墜

~： ~i

＠

P4橋脚 h t：抑

P1橋脚 s・I:2f10

~l！~~1i1

pg橋脚

露国吋司

長凶0

．－－I Si.i!"~

t紘INIO

~l~I~

図－ 2 橋梁 一般国

主笠E

-21-

4 2 よ部工設計

4. 2. 1 形式の選定

上部工形式の選定iζあたっての留意点は次の4点である。

(1) 谷幅約250m、深さ 120m以上の援谷である乙と。

(2）山腹斜面が40:.-50め急制面である。又、右岸側で比絞的浅い所に岩盤があり、左岸側で岩盤

が露顕しており、両岩態とも著しく堅便であるとと。

(3) 強風、組媛、積雪等の気象条件が厳しいので、実質的な梨技工程が短期間で且つ経済的であ

り、特』ζ大きな問題点が少ない乙と。

(4) 陣中海岸国立公闘に隣接しており、銀橋地点の周囲の卦観との適合性が求められたとと。

上記、 4点iζ適合する形式は先lζ述べた3案であるが、各家lζついてさらに詳細な比較・検討を

行った結果、逆ローゼ桁の案に決定した。

（逆ローゼ桁〉

上記、（1）・（2）の2点から、第1Iζ120mを超える長大な支聞が必要であり、乙の点、アーチ系構

造物である逆ローゼ桁が経済性 ・施工性においても有利である。さらに（3） ・凶の 2 点から pl ・ p•橋

脚をできるだけ小さく、スレンダ－Iとするζとが必要であり、乙の点、両編脚の曲げモーメントが

小8くかっ偏峨何重IC対する変位iζ対して有利な2ヒンジの逆ローゼ桁が採用された。

はお、逆ローゼ桁は、アーチリブと補剛桁のパランスの良さ及びアーチリプの曲線美が周囲の景

観によく調和するので美観上も良い。

（逆ランガー桁）

ランガー形式の成立する条件の中で、変形の影響すなわちw= a ( E V L3 ) ( f / L ）の αを

28.8くαく161.0 Cf/ L = 0.2 ）の上・下限に設定しt.・11寺のW= { J.36 l/m が、いずれもー 7.58t/m

本橋の死仰盟強度（Wo= 10. 72 l/m ）より下回っており、道路橋示方－r！~ 11. 3の焼定を満足できな

い。

面内の全体座屈に対して、有限変位理論を適用し、降伏に対するna査を行った結巣、不安定であ

り、補剛桁の断面或いは材質を変更する必要が生じ、経済的でなb、。

(3径間連続トラス〉

トラス形式については、続算工費比較時点では、

表一2ICより逆ローゼ形式κ比べトータルの工費は

安くなるが、 F部工の工費か官くマッシプになる。

一方、架設工法の選定ICおいては、①ト ラベラーク

レーンによる片持方式架設①ケーブルクレーンによ

る片持}j式架設①ケープルエレクション直吊り方式

句。伶，“

上

下

~

逆ローゼ 連続トラス（百万円〉 （百万円〉

部 l, 3 4 9 J, 0 3 6

書官 424 721

計 J, 7 7 3 J, 7 5 7

表－ 2 棟算工費比較

5札設の3案を比較 ・倹討したが、銀設後のキャンパー凋鐙、長期間の工期等のデメリットが多い。

4. 2. 2 基本骨組の決定

(1) アーチ部骨組

アーチの焼模は、地形・地質条件及ひF下部工の施工性から、アーチスパン 185m、アーチライス

37m lζ決定された。アーチライズ比は 1/5.0となり、一般的な範聞とされる 1/5～ 1/7以内で、

幾分向い値となっているが、谷が深く、斜面が急であるので、；立観になじみやすいと考えられる。

アーチの軸綿は、円l曲線と 2次放物線とがあるが、 lttlげモーメン卜の小さくなる 2次放物線を採

川したα

アーチリブは、横断構成が対称であるため、必然的にl1iJー形状としており、アーチクラウンIC刻

しでも対称となっている。又、アーチクラウンとl11i剛桁の軸綿間隔は、榊造系金｛本の剛性向よと美

観上から、 11~来る限り小さくするとととし、現場継手のI血工性から 3m とした。

(2）支住の配置

支伎の配置は、逆ローゼ全体系の断面力へ与える影響が経徴であるため、支住間隔を広げるJjが

有t1lとなるが、アーチリフーには座屈長と曲がりによる付加曲げ応力の地j畑、補剛桁には綴桁作用に

よる断面力の噌加など、不利な要素もある。乙ζでは、呼済性、美観、架設時の範工性最大輸送部

材長等から 11.5 mとした。

(3）側径閣の配置

側提間は、情造系金体の剛性及ひe走行性の向上、全体的伝パランスから、右岸側、左岸側共対称

fJ: l 1毛間を捕剛桁4ζ連続させた。

(4) セ桁・主権の平面骨組

道路の平面線形は橋梁区間でR=ooの~綿である。主桁及ひ。主梢の配置は、車両走行軌跡と桁配

位の｜鍋速に主体を置き、荷重バランス、全体~凪や英観2与を考え併せ決定した。

はお、対傾構の設置は、横荷重、陀同f.守屯IC対して特に間組がないとの結論が得られたので、省

略した。

(5）沓型式

!l.2橋台を除く補剛桁の沓形式はピンとピボットの2通り検討したが、①沓高が低くなる＠逆ロー

ゼ桁が2主桁である＠経済性IC優れている等を考慮し、ピポ7 ト沓を採附した。A2橋台上の沓は、

儲からの大きな引き妓き荷重が作用するため、アンカ一ポJν1、で

ず、 PC鋼様を周いてパラペットで水平力を取らせる締造とした。

24 -

4. 2.3 骨組傷jft解析

(l）解析方法

本橋｛立、逆ローゼ桁であり、ケーフールクレーンを附いたケーフルエレクション多点斜吊り工法に

よって架設されるため、架設段階1ζ応じて犠造系が変化してb、く。つまり、アーチの閉合前までは

のアーチヒンジと斜吊りワイヤーに支えられた娠り出し謀、次に締剛桁跡l結までは①アーチ系（脳

内保）、主iζAz固定装置取付けまでは①補同l桁iζ軸力の生じないローゼ桁、そして完成系である＠繍

附ljffrfζ制力の生じるローゼ桁である。表－ 3 IC完成までのl順序とそれらに応じた解析方法を示す。

(2）解析結果

構造解析で符られた主機、横縞等lζ作用する断面力を区ト 31ζ示す。 （常時）と（？古時＋混度変

fじ）ではそれ松島県はない。補剛桁の曲げモーメン 卜はPs・ P.-11~脚上、侃11径聞の， ，，央付近で大きいや

アーチリブのallけ’モーメント、輸力は前者で支点付近、後ri・で1/5.l点付近で大きし、。

次tζ、主主－tiICA~総合の支点を固定とした場合と自由とした場合の①楠剛桁及びアーチリブの断

l面力①P2・p3・R僑脚、 Az橋台の反力①アーチリブ、捕剛桁の71<51L変位、鉛直変位を示した。 A2僑

台を固定とする乙とにより、繍剛桁で軸力が士宮加しアーチリプで曲げモーメントが著しく誠少して

いる。父、支点の反力を見ると、術陣l桁、端柱の水平反力が著しく織少している。水平変位、鉛直

；変位についても各ケースにおいて著しく滋少している。とれらから、 （常時）、｛常時＋極度変化）

及ひ〈僑軸方向地足時）において、 A2橋台の支点を固定とした場合が有利である。

次i乙、骨組締造解析等で得られた結果を則い、 pl・P.橋脚をSR CU!造、RC摘造、 Stee l構

造とした均合の比較念行った。検討結果を表－ 51ζ示す。表から事IJるように、 SR C構造又はRc

柵造が有利であるが、現地の施工条件等を考え併せるとRC構造〔そのけが望ましいとの結論を

10.た。

-25-

系別 解析モデノレ 解析理論 解析方向 荷 重 検討項目等

・有限変位理論 ・アーチリブ断面力①強り出し架 面 内 ・アーチリブ自重

－微小変形理論 ・斜吊りワイヤー張力

・アーチリフ

－斜吊ワイヤー張力 ・アーチリブ断面力 架設②アーチ （曲り梁） －微小変形理論 面 内

架設系 －支柱、補剛桁（機構、床組 ・アーチリブたわみ 時諸

を含む）自重 検討

③補剛桁iζ軸力の生 －微小変形理論 面 内 ・補剛桁自重 －機剛桁断面力等

じないローゼ桁→

N∞i

（主部材；補剛桁のみ）

単純梁

補剛桁』ζ軸力の ・有限変位理論 ・橋面死荷重・各部材断面力・たわみ

・補剛桁・支承局部座屈照査生じるローゼ桁 ・微小変形理論 面 内 ・活荷重

－補剛材剛度照査→平面骨組構造 ・温度変化（土45度）

・面内・面外座屈照査

完 成系 ＠ 補剛桁に軸力の・面内地震荷重

－終局強度照査等

生じるローゼ桁・微小変形理論 面 外 ・面外地震荷重

・固有振動数

→立体脅組構造・風荷重

－水平震度の決定

－共振風速等、

表－ 3 解析方法 一 覧

〈パUTM酬組組＋営経）

〈、、〉

〈留経〉

図

干ミ

~~ e e e e

i i ! 窓

Eえ

阻

甑

伺

l図

れいれJell－

O

－

1パ

ili－－

ド

Ill1

λhy

、

．a

’s’『a－oa－－

ta

’10tBOBBhE

’／／／

DDO【

き0

go－－

881

二〈g・乙

2・玄

82

-27-

挙制問制羽＋常緑

官E

till:

言0

04

8由1

go－－

（

g－d）

喧品

（寝胤WNm吾）

。。由【

き言0 。

｛）凶

1

087

821

（

ε・4〉

定

（窓矧翠）

f市 剛 桁 ( t・m、t) ア チ プ 0・m,t)

①② F ③ ④③ ① ② ③ ④ ⑤ ＠ ⑦ ＠ ⑩ ⑪

~ 『北よ、 ウす③ π1ax m江】 、～、、N M N M N M N M N M N M N M 〔＼N M N M

Fix 29 -999 -44 1,029 ＠ 。1.028 0 -999 57 269 -299 -163 -299 -830 -344 932 -1.520 -507 -1,365 500 -1,382 -341 常

⑪ Mov 。1,096 27 -1,136 25 221 -39 -296 27 -1.136 0 1,096 -1.507 -536 ーl,351 786 一1,337 -723

時

場予 1.07 0.88 0.94 ⑪ ⑪ 0.94 。守88 2.28 1.22 7.67 0.55 J 1.07 0.73 0.85 I.OJ 0.95 LOI 0.64 1.03 0.47

Fix 。 965 22 -1,046 146 286 -357 -89 ー73 -885 62 902 -1.279 -446 一l.144 621 -1,245 一5237主

-357 ー738 -399 804

時+ Mov 。 985 34 -1,068 14 192 -44 -250 34 -1.068 。985 -1,312 -534 ーし172 697 -l.165 -653

温 変 実⑬：可動度化

お7 2.15 0.83 0.92 0.98 0.65 0.98 10.43 1.49 8.11 0.36 10.50 0.69 0.82 0.97 0.84 0.98 0.89 1.07 0.80 件②：固定

P2 ( t) P3 (t・m、t) P4 ( t・m、t) A2 (t)

補附l桁 術 剛 桁 ア ーチ リプ 立お 柱 補側 桁 アーチリ プ 立潟 住 繍剛桁 水平変位（棚〉 鉛直変位（胴）

v 日 v n v H v H M v H v 日 v H M v 日 アーチリ プ 補側桁 アーチリブ 補間リ桁

Fix 157 。 384 8 981 1,334 1034 5 174 384 2 981 I.334 1,034 1 32 157 213 F i:x 33 JI 76 79

；常 ？誌

Mov 161 。 396 49 958 1,297 1.043 28 l 074 396 49 958 1,297 1 043 28 1.074 161 。 Mov 109 63 197 200

l時 日寺

ム拡v 。。98 0.97 0.16 1.02 L03 0.99 0.18 0.16 0.97 0.04 1.02 1.03 0,99 0.04 0.03 0.98 b金~v 0.30 0.18 0.39 0.40

常 Fix 1.42 。 357 28 884 1,200 921 25 960 339 4 863 1,195 904 4 131 137 284 A什2語,. Fix 85 73 183 189

時 B寺＋ Mov 143 。 359 53 845 1,130 920 35 1.318 359 53 845 1,130 920 35 J.318 143 。＋ Mov 118 97 236 242

itili.変 混変

度 化 端； 0.99 ー 0.99 0.53 1.05 1.06 1.00 0.71 0.73 0.94 0.08 1.02 l.06 0.98 0.11 (l.J 0 0.96 一 度 化 ：；，.三~ 0.72 0.75 0.78 0.78

Fix 74 。橋 地

184 40 508 695 582 SJ 1,284. 172 33 493 692 571 63 579 67 417 Fix 87 90 185 190 綴地

制 民方 ルtov 83 。 208 21 567 803 606 112 2,486 208 21 567 803 606 112 2,486 83 。車由震

方Mov 273 210 466 472

向時

F品不向 時

丸二0.89 0.89 1.91 0.90 0.87 0.96 0.72 0.52 0.83 1.57 0.87 0.86 0.94 0.56 0.23 0.81 0.32 0.43 0.40 0.40

注）断面力等は概略設計時のものである。

表－ 4 A2橋台支点を国定とした場合と自由とした場合の比較

-29 -

S R C構造 R C構造（その i) R C構造（その 2) S lee l構造

形 L 状

寸 凶4法

． 配

筋

等

11.300 11,300 11.300

6,300 一判

証二〕J

11.300

6 300 凶仁

凶斗 6,300 J山

証二口二二ご二口D32 c tc JOO 3段（SD30)

or D51 etc 150 2段（SD30)

ー

J1

J 干束ね鉄筋使用

D32 etc 125 2段

( 2本束ね〉

8ーし 200×200×20(SS 41) 民叫 6,300 凶D32-2段 ctc 125、ctc 250(SD 30) D32 clc 100 2段 cs030)

材質 SMSOY

振動：面内、面外、共に 1次モードはl.3 s e C前後となり、応答計算による変位 振動 ： Stee l構造とした場合の面内 1次モードは約 1.5 sec、面外 l次モードは 1.3 sec

は、面外で約100mm、ltii内で約3Ommである。 ｜ であり、応答計算による変位は面外で約 150111111、面内で約30脚で、ある。

断面力 ： SR C構造と問機に解析を行った結果、曲げモーメン卜は428t • mとなり、SRC

検断面力： アーチ レ4.l点付近に着目し、有限変位理論ICよる解析の結果、曲げモ

構造花対して15%の増加となるの

討ーメントは37 2 t ・mである。

その他 Slee I J憐造の概略検討では、約 1200tの負反力が生じるパ地震時）

結 上記より、次の乙とが言える。

1. 端柱をSR C構造、 RC構造、あるいはStee I構造としても振動iζ与える影響はほとんど見られない。 乙れは、橋台の影響が大きく 、特に面内振動に対しでも乙の乙とが

果言えよう。

2. 断面カはStee l 精進とした場合、他のケースよりアーチリブの曲げモーメントが15~ぢ程度噌加する。 乙の乙とは、鋼重増となるばかりでなく、全体剛性の欠如から面内座

屈に対しでも不利となる。文、負反力が大きく、精進的に好ましいととではなし、。 以上の結果より、端住の型式はSR C構造あるいはRC構造とするのが望ま しい。

u c = 64 kg/crRく uca草 105Kg/ cnf

断面におけるコンクリ ー卜応力度

H = 2.5 m σc = 62 K9/cn¥く σca

H = 3.0 m σC :::: 56 l匂／en¥< 11ca

断面におけるコンクリー卜応力度断面におけるコンクリ ー卜応力度

uc = 70 Kg/orfく uca

表－ 5 P3・P4橋脚の SR C • R C • Ste e I構造の比較

-31 -