Interview
なぜ何万トンもの長大橋が風で揺れるのか？
横浜国立大学 大学院都市イノベーション研究院 都市イノベーション部門 教授
勝地 弘 先生
風から橋を守るための実験と解析
私は土木工学のなかで構造工学を専門としています。明石海峡大橋や横浜ベイブリッジのような長大橋は、風によって揺れる（振動する）ことがあります。過去には、1940年にアメリカのタコマ橋という吊橋が毎秒19mの風によって激しい振動を起こし落橋したこともあります。私は構造物が風から受ける力や振動するメカニズム、振動を抑える技術などを実験や解析によって研究しています。例えば、実験では大きさが1～2ｍの橋桁の精巧な縮尺模型に風を当てて風から受ける力や振動の大きさを測る風洞(ふうどう)実験という手法、解析ではコンピュータの中に橋桁のモデルを作り、風の流れの方程式を時間の経過とともに解いていく数値流体解析という手法などを使って研究を行っています。
瀬戸大橋建設の現場から始まった挑戦
私は大学を卒業して、本州四国連絡橋を建設、管理する公団に就職しました。配属された瀬戸大橋の現場で塔と橋桁をケーブルでつなぐ斜張橋の建設を担当しましたが、完成が近づくにつれて斜張橋のケーブルが風と雨によって激しく振動する現象を目の当たりにしました。“レインバイブレーション”という、それまで知られていなかった現象でしたが、それをどのように止めるか、工事を行っていた橋梁会社の技術者と一緒になって、現場での計測や実験を行いながら検討しました。その時に、とても大きな橋が風で揺れることに驚きを覚えるとともに、その振動を止めるための技術を自分たちで考えていくことに面白さ、やりがいを感じたことが、現在まで風による振動の研究を続けている理由です。
社会を支える構造物の進化に貢献
風は目には見えません。それでも何千トン、何万トンといった長大橋が風によって振動することが驚きであり、その真理を探究し、真理を見出すことに貢献できる点にやりがいを感じています。振動は物理現象ですが、風による橋や構造物の振動は空力弾性学といって航空機の分野で発展してきた学問を応用、発展させて来ました。現代社会は、それぞれの狭い領域で技術を追求していますが、個々の技術の根底にある物理法則、数学理論は普遍的なものです。私が専門とする土木工学、構造工学は、橋などの社会インフラをつくり人々の生活を便利で豊かにするものです。また、社会のシンボルともなる構造物の実現に貢献できることにも大きなやりがいを感じます。さらに、実在の構造物でも時として風によって振動が起きることがありますが、それらの問題解決に貢献できた時の喜びは、建設時のそれを上回るものがあります。これまで多くの先人が努力を重ね業績をあげて来られましたが、まだまだ未解明の事象が多くあり、それを少しでも解明できるよう工夫を重ねていくことに面白さ、やりがいを感じています。
勝地先生からのメッセージ
大学受験時に将来の仕事を決めている人は少ないかもしれません。私も大学受験時、就職時、そして大学への転職時に人生の岐路となる選択がありました。ただ、社会に出てからは大学での学びがいつも私を支えてくれました。大学での学びは、専門知識を修得するだけでなく、広く社会に目を向けるとともに、人間関係も大きく広げられる場と時間を提供してくれるものです。これからの日本を背負う皆さんには大学でしっかりと学んで欲しいと思います。
関連情報
学部
社会科学系
自然科学系
総合系
