表面加工を施した斜張橋ケーブルの空気力に関する実験的研究

抄録

長大支間長を有する斜張橋においてケーブルに作用する風荷重は、橋梁の耐風設計において重要な問題であり、ケーブルの低抗力化が求められる。本研究ではケーブルの空力振動対策である表面加工がケーブルの空気力と流れ場に与える影響および抗力低減メカニズムについて風洞実験により検討した。空気力、表面圧力の測定結果より、スパイラル突起ケーブルとインデントケーブルでは、円断面ケーブルよりも抗力係数および変動揚力係数の低減、剥離点の遅れ、背圧の回復を確認した。PIV実験とPOD解析により、これらがスパイラル突起または離散したインデントによる表面粗度の三次元的な効果によるカルマン渦剥離の抑制と後流幅の縮小に起因することを明らかにした。