現役の大規模斜張橋では、車両による梁端の縦方向累積変位が過大となり、それに起因する伸縮継手および支承の早期摩耗問題が一般的に存在している。日常の高頻度車両荷重が斜張橋の拘束装置に及ぼす悪影響に効果的に対応するため、本稿では時-周波数領域の視点から、ランダム車両荷重下における大規模斜張橋の梁端縦方向変位の応答特性、影響メカニズムおよび振動制御手法を体系的に研究した。時周波数領域の特徴認識とデコーディング解析により、車両による梁端縦方向変位の構成成分とその振動特性が明らかにされた。また、交通流パラメータ変化が異なる変位成分に与える影響を検討し、周波数領域の観点から車両パラメータと梁端変位間の動的関係を明確化した。さらに、液体粘性ダンパーの車両誘起梁端変位の各モード成分に対する制御効果およびパラメータ感度を評価した。結果として、梁端縦方向変位は主に車両の強制励起による準静的成分と構造的な縦方向揺れモードに支配される動的成分で構成され、縦方向に沿ってほぼ「単振り子」の剛体運動特性を示すことが示された。車両重量、速度および空間分布はいずれも梁端変位に有意な影響を持ち、それぞれ作用メカニズムが異なる。粘性ダンパーは動的変位に対して安定かつ顕著な抑制効果を持ち、最小制御率は81.4％に達し、準静的変位の制御性能はパラメータ構成によりさらに依存し、特に速度指数αに対して敏感である。

斜張橋;梁端変位;時周波数特性;粘性ダンパー;振動制御