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Tied-arch bridge - Wikipedia

「tied arch bridge」 の訳語が見つからなかったので直訳して 「結合アーチ橋」 としました。

結合アーチ橋 (Tied-arch bridge)

結合アーチ橋はアーチ橋の一種で、アーチ (トップ・コードと呼ぶ) の外向きの水平方向の力がボトム・コード (結合棒あるいは路面自身のいずれか) のテンション (張力) により支えられるもので、 (通常のアーチ橋のように) 地面や橋の基礎により支えられるものではない。

訳注
ここのコード (chord) は弦の意味ではなく、例えば Chord | Definition of chord by Merriam-Webster (4 番目の意味) によると、
蜘蛛の巣構造により連結され、支えられているトラスの 2 つの外側の構造の一つ

オレゴン州ポートランドの フリモント橋は世界で 2 番目に長い結合アーチ橋である。
これでは、橋の両端の半アーチはきゃしゃな橋脚の上で終了している。
主アーチと外側の半アーチの水平方向の力は地表の基礎の上でバランスをとっている。

そのような橋の路面の下方向への力は路面に接続された垂直な接続棒のテンションにより、 湾曲したトップ・コードに伝えられ、 これがトップ・コードを平坦にしようとして (トップ・コードの) 両端を押し広げ、 他のアーチ橋のように迫持台に押し付ける。 しかしながら、結合アーチ橋 (弓ヅル橋 (bowstring bridge) とも呼ぶ) の場合には、 このような動きは迫持台によって抑制されるのではなく、 ボトム・コードにより抑制され、ボトム・コードの両端が離れないように結合するのであり、 押す力をテンションとして受け止め、「弓のツル」を平坦にしようとした時のツルのように振舞うのである。 従って、このデザインは弓ヅル・アーチ (bowstring-arch) とか弓ヅル・ガーダー (bowstring-girder) 橋とも呼ばれる。

迫持台における水平方向の力がなくなるため、結合アーチ橋は、基礎があまりがっしりしていない場合にも使用することができ、 高い橋脚の上にも、また土壌が不安定な地帯にも設置できる。 付け加えると、結合アーチ橋は別の場所であらかじめ作っておいて、水に浮かべて定位置に持ち上げることができる。 この形式の有名な橋にはオレゴン州ポートランドのフリモント橋があり、 更には計算機によりデザインされたペンシルバニア州ピッツバーグの フォート・ピット橋がある。

弓ヅル・トラス橋は結合アーチ橋 (弓ヅル橋) と外見が似ているが、 弓ヅル・トラス橋はアーチではなく、トラスとして振舞う。 見かけ上の違いは、弓ヅル・トラス橋には垂直の結合棒の間に随分と多くの斜め方向の支柱があるが、 結合アーチ橋にはこれがない。

結合アーチ橋も自定式吊橋 (self-anchored suspension bridge) も橋の固定場所では垂直方向の負荷を与えるだけで、 大きな水平方向の力を抑制することが困難な場合に適している。

問題点

連邦道路管理局 (FHWA, Federal Highway Administration) による 1978 年の注意報で FIWA が注意している点は、結合アーチ橋は貧弱な溶接により引き起こされる問題に影響を受けやすく、 このような場所は、アーチと結合ガーダーの間の接続や、アーチと垂直結合の間である。 更には結合アーチ橋に限るわけではないが、電気スラッグ溶接 (アーク溶接の一種、electroslag weld) の問題により、コストが高くて時間を消耗する不都合な修繕を招くことがある。 全体として無駄がなく、2 つある接続ガーダーの一方の破損が全構造の破損につながる。

結合アーチ橋のギャラリー
ミネソタ州ミネアポリスの新しい
ローリー・アベニュー橋
ミシシッピ川を越えて
ローリー・アベニューを通している。
ホーン橋は結合アーチ橋で
州間道路 794 を通し、
ウィスコンシン州ミルウォーキー
でミルウォーキー川を横断
ペニーバッカー橋は普通のアーチ
橋で、結合アーチ橋でない。
アーチが地表レベルの迫持台
で終了していることに着目。
迫持台が圧縮力を与え、これが
橋を支える。
フォート・ピット橋は結合アーチ
橋。アーチがきゃしゃな橋脚で
終了していることに着目。これは
圧縮力を与えない。路面の
張力が橋を支える
鳥飼大橋。
日本の大阪の淀川にかかる。
ハガーストン橋が
リージェント運河を超えて
ロンドン・オーバーグラウンドを通す
ゴーダーバリ・アーチ橋
インドの南中央鉄道が通る。
これは 250km/h の列車輸送
のためにデザインされた。
ブルー・ウォーター橋
第二スパン (手前)。
1997 年に建設
シャンプレーン湖橋
ネットワーク結合アーチ橋
GFRP リェイダ歩道橋
繊維強化プラスチック製の
最初の最も長い通り抜けアーチ
トルンのヴィスワ川を横断する
道路橋。建設中。
訳注
  1. 淀川に架かる鵜飼大橋 (モノレール) の吊り下げ棒は垂直ではなく斜めになっており、高々 1 点で交差しているので、 ネットワーク・アーチ橋の用語ではニールセン橋となります。
    鵜飼大橋のストリートビュー
    鵜飼大橋と似たような橋を見つけました。和歌山県の海南市の近くの JR の冷水浦駅の近くで電車の窓から見えました。 ムーンブリッジと呼ぶらしい。これもケーブルが斜めに張られ、吊り下げ棒が高々 1 点で交差している。
    ムーンブリッジ: ストリートビュー
  2. 日本にも結合アーチ橋はちゃんとある。 東京の両国駅のそばで隅田川にかかる橋が結合アーチ橋になっている。
    ストリート・ビュー: 両国駅のそばで隅田川にかかる橋
  3. シャンプレーン湖橋ネットワーク結合アーチ橋なので、 これは結合アーチ橋ではなく、弓ヅル・トラス橋と同様なトラスです。