台風の常襲国である我が国において、長大橋の耐風設計は諸外国に比べ高いレベルが要求された。そのため、長大橋梁群で構成される本州四国連絡橋においては、まず設計基準を整備するとともに、その時点における最新の知見に基づく検討結果を反映させながら建設を行ってきた。その集大成として、平成13年8月に「本州四国連絡橋耐風設計基準(2001)・同解」を制定した。

本報告は、上記基準が従来の二次元バネ支持試験による耐風安定性の照査に変えて、構造や気流の三次元性を考慮できる全橋模型試験やフラッター解析等による総合的な照査を必要としている点を中心に、条文で示されている内容の概要を紹介するものである。

Since Japan is frequently attacked by typhoons, required standard in wind resistant design for long-span bridges is higher than those in other countries. For the construction of Honshu-Shikoku Bridges (HSB), comprised of series of long-span bridges, the Honshu-Shikoku Bridge Authority (HSBA) established design standards. Then, the construction was conducted along with the reflection of research results, based on the up-to-date knowledge. As a milestone of such research, HSBA has established the “Wind Resistant Design Standard for Honshu-Shikoku Bridges (2001)" on August 2001.

This report describes the outline of the Wind-Resistant Design Standard for HSB (2001), which introduced the verification by the three-dimensional effect of structure and flow by full-bridge model wind tunnel test and flutter analysis in addition to the verification of aerodynamic stability by the ordinary two-dimensional spring-supported wind tunnel test.

瀬戸大橋に添架している防災用給水管は公団管理用水及び坂出市上水道の給水に使用されている。この給水管は添架構造の簡素化やメンテナンスフリーを目的に鋼帯外装高密度ポリエチレン管としたが供用後12年を経過した平成11年に漏水が発生し、漏水した給水管の内部を調査すると支持部に亀裂が生じていた。

電子顕微鏡による破断面の観察や成分分析、強度試験等により、この原因はポリエチレン中の酸化防止材の溶出による環境破壊と断定された。支持点の詳細なFEM計算により、応力を緩和する支持機構を設ければ亀裂は進行しないことを明かにした。

The emergency water main, installed on the Seto Ohashi Bridge, is used for supplying water for the Sakaide city and the maintenance water of the bridge as well. The water main, consisted of the high-density polyethylene pipe covered with steel husk, happened to leak water on 1999, since 12 years passed after completion. The investigation inside the pipe found the crack at the support point of the pipe. Such investigation, as surveillance of fractured section by using the electron microscope. Ingredient analysis, and the strength test, concluded that the cause of damage was brought about by the deterioration of polyethylene resin due to extraction of anti-oxidation agent from the material itself. Also, the investigation showed that the crack would not develop if a support device were installed to mitigate the stress, by concise analysis by FEM method.

南北備讃瀬戸大橋の橋脚には、衝突船舶に対する緩衝設備として鋼製緩衝工及び浮体式ゴム製緩衝工が供用時に設置された。このうち浮体式ゴム製緩衝工は、機能保持が困難であり沈没・流出による航行安全への影響が懸念されるため撤去し、船舶衝突の確率の高い部位には新たに鋼製緩衝工を設置した。

ここでは、緩衝工の見直しのために実施した備讃海域の船舶航行実態調査、橋脚への船舶衝突確率の算定、新設鋼製緩衝工の設置検討および設計について報告する。

Both the steel and the rubber buffer system for ship collision were installed on the foundations of the Minami and Kita Bisan Seto bridges. Among them, the rubber system was removed and replaced with the steel buffer system since the rubber system was associated with troubles, such as sinking by air leaking and flowing out by breakage caused by demolishing due to aging of rubber.The paper reports the study and design of the new steel buffer system, including the field research on ship traffic in Bisan sea area and the calculation of collision probability of the ship against the foundations.

新尾道大橋では、初期投資額とメンテナンスコストの低減を図るため、桁内面の塗装を約90%を省略し、除湿機によって桁内を除湿して、防錆を図る桁内除湿設備を本四公団で初めて採用した。

桁内除湿設備の運転は、当初桁内の湿度が60%で運転、40%で停止する条件で設定されていた。しかし、外の温湿度条件によっては、管理湿度の60%を超える日が見られたため、桁内を60%以下に保つための設定値の変更と桁内湿度の計測を、トライアンドエラーで繰り返した。本文は、桁内除湿設備の最適運転の試みについて述べるものである。

The Shin-onomichi Bridge reduced inner coating of deck by 90% in order to reduce initial and running cost in maintenance; dehumidifying system was installed instead. The initial operation was planned so as to start running the system at the inside humidity of 60%, and stop running at 40%. However, since the inside humidity could not be lowered fewer than 60% in case of the ambient humidity, the operation plan was studied in trial and error in order to maintain the inner humidity lower than 60%. The report shows this trial operation for optimal run of dehumidifying system.

兵庫県南部地震を踏まえ耐震設計基準が改定された後に、直近で発生した大規模地震による構造物の挙動について、有益なデータが得られたので考察するとともに、対応について報告する。

平成13年3月24日に発生した平成13年芸予地震(M=6.7) により、瀬戸内しまなみ海道にも幾つかの被害が発生した。多々羅大橋西高架橋の鋼3径間連続非合成箱桁部分(橋長208m) では、4P横移動制限装置の突起取付部分が溶接部で破断するとともに、コンクリート台座部にひび割れが発生した。突起取付部分が破断したことは、設計どおり機能した結果であることが確認できたが、横移動制限装置の橋脚上のコンクリート台座も損傷を受けた。 今後、同規模以上の地震が発生した場合の受ける損傷とその補修を考慮し、より合理的な損傷形態となるよう検討を行い補修を行った。

Some profitable data was collected, after revision of the earthquake-proof design standards, which took into account of the Hyogoken Nambu Earthquake. The report introduces the review of earthquake-proof and the countermeasures. The 2001 Geiyo Earthquake, which recorded Magnitude 6.7 in Japanese scale and occurred on 24 March 2001, caused several damage on the structures of Shimanami-kaido. On the Tatara Bridge West Viaduct the key mount of 4 P horizontal displacement limiter, was tore in its welded par, and the base concrete was cracked as well. It was confirmed that the breakage of key mount was normal along with the design concept, however, the crack of base concrete was not. As the countermeasure against future earthquakes more rational structure was studied and the damaged structure was rehabilitated, taking into account of breakage mechanism and repair method.