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第8章 减震设计 8.1 一般规定 (1) 是否采用减震设计必须从平时和地震时两方面来研究增大桥梁的固有周期及能量吸收性能的效果之后进行判断。特别是在以下条件，原则上不采用减震设计。 1) 当基础周围的土层相当于7.6节规定的土质常数在抗震设计上定为零的土层时 2) 下部结构的柔性大、原来固有周期长的桥 3) 基础周围的地基软、使桥长周期化有可能引起地基与桥的共振时 4) 支座产生负反力时 (2) 进行减震设计时，以因能量吸收性能的提高而使衰减性得到提高和地震力的分散为重点，不谋求过度的长周期化。 (3) 决定采用减震设计时的桥的固有周期，必须要做到上部结构地震时位移的增大不会给桥的性能带来坏影响。另外，采用减震支座时的桥的固有周期原则上定为不采用减震支座的桥的固有周期的2倍以上。 (4) 要选择以简单的结构就能发挥作用的减震支座，同时要在力学行为明确的范围使用。减震支座要具有能通过地脚螺栓结实地把上下部结构连接起来，同时又要有能更换的结构。 (5) 采用减震设计时，必须在桥台、桥墩等主要结构物与梁之间设置空隙以能允许设计上假定的位移。 解说： (1) 在以前的抗震设计篇(平成2年2月)中，作为“期待减低地震影响的结构”，规定了使上部结构的惯性力分散的结构与期待惯性力减低的结构这两种。在此，示出采用期待以减震支座来减低惯性力的结构时的抗震设计法及结构细节。 采用减震设计的结构物的抗震设计，因定义方法不同包含的范围很广，在此以同时满足以下3个条件的情况为对象。 1) 对于某个一定以上的地震力，以增长固有周期的同时减低地震力为目的，使用隔震器(isolator)柔性地支撑桥。 2) 仅仅长周期化，地震时桥产生的位移就会过大，因此要合并使用阻尼器来减低位移，直至使用上不成问题。 3) 为使桥不产生因风、制动荷载等有害的振动而具有抵抗力，要使隔震器或阻尼器(damper)具有必要的刚性。 此处，所谓隔震器，是既支撑上部结构的重量，同时又在横向柔性地支撑上部结构的装置，主要使用多层橡胶支座。此外，所谓阻尼器，是根据滞变衰减、粘性衰减等原理来吸收能量，提高桥的衰减性能的装置。 在此，以采用满足上述3个条件的隔震器与阻尼器为一体的橡胶系的减震支座时的设计法为对象。这种支座有实际使用实例在增加的铅芯多层橡胶支座、高阻尼多层橡胶支座等。 上述以外，还有活动控制(active control)、半活动控制等各种各样的新技术正在开发，关于这些，将在第14章中论及。 采用减震支座能提高桥的变形性能及能量吸收性能，同时还能促进多跨连续化和无接缝化。从这点来看，在新设梁的路段，最好与上部结构的连续化一起采用减震设计。 根据桥的结构条件、基础周围的地基条件等，有适合减震设计的情况也有不适合的情况。基础周围地基的地震时稳定性会给桥的抗震性带来很大影响。减震设计是使上部结构与下部结构间或者基础与桥墩墩身间柔性地结合，因两者间容易产生相对位移，以此谋求减低作用于桥的地震力。为此，在预测到基础周围地基在地震时会变成不稳定这一情况下，要考虑到有时不能得到设计上设想的减震效果，因此不采用减震设计。基础周围地基的地震时稳定性成为问题的情况有第7章规定的砂质土层的液态化、流动化和极软粘性土层以及粉质土层等。根据上述理由，规定在有7.6节中规定的土质常数在抗震设计上为零的土层时不采用减震设计。 另外，对于因高桥墩等特殊形式、下部结构的挠性大、固有周期长的桥，本来下部结构在地震时的位移就容易变大、且因长周期化造成的惯性力的减低效果也小，不能采用减震设计。在此，所谓固有周期长的桥，是指一般假定支撑条件完全固定的地震时保有水平抗力法中采用的固有周期在1.0秒以上的桥。而且，采用减震设计必须十分注意不要引起地基与桥的共振。再者，在减震支座处于受到负反力的状态受到水平方向的地震力时，支座的断裂强度、能量吸收性能等动态特性还未完全确认，因此在支座产生负反力时不能采用减震设计。在此，所谓产生负反力的情况，定为考虑死载时支座部的反力为负的情况。 条文规定了不能采用减震设计的情况，适合减震设计的桥的条件一般为下述情况。 1) 地基坚固、基础周围地基在地震时稳定 2) 下部结构的刚性高、桥的固有周期短 3) 多跨连续桥 这些都是通过桥的长周期化容易期待减低作用于桥的地震力的条件。多跨连续桥适合减震设计，其原因在于，虽然由于谋图多跨连续化，由温度变化等引起的梁的位移就变大，但减震支座能吸收这种梁的位移，同时能够比采用一般的橡胶支座更加减低