JPH0143177B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0143177B2 JPH0143177B2 JP57204991A JP20499182A JPH0143177B2 JP H0143177 B2 JPH0143177 B2 JP H0143177B2 JP 57204991 A JP57204991 A JP 57204991A JP 20499182 A JP20499182 A JP 20499182A JP H0143177 B2 JPH0143177 B2 JP H0143177B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- ground
- additional weight
- actuator
- vibration detector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
- E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
- E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
- E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
- E04H9/0215—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings involving active or passive dynamic mass damping systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、地盤上の構造物の振動抑制装置に関
する。
する。
従来、この種の装置として、ダイナミツクダン
パとして知られるものがある。しかし、ダイナミ
ツクダンパは、受動的なものであるため、抑制で
きる振動数が単一であり、時間内に変化する系に
対して対応できない、また、その構成要素の決定
が非常に難しいなど、多くの欠点がある。
パとして知られるものがある。しかし、ダイナミ
ツクダンパは、受動的なものであるため、抑制で
きる振動数が単一であり、時間内に変化する系に
対して対応できない、また、その構成要素の決定
が非常に難しいなど、多くの欠点がある。
本発明は、従来のものの上記のような欠点のな
い、能動的な、特に、地盤からの振動外乱による
構造物の振動振幅を極度に減衰させることができ
る装置を得ようとするものである。
い、能動的な、特に、地盤からの振動外乱による
構造物の振動振幅を極度に減衰させることができ
る装置を得ようとするものである。
本発明は、このため、装置を、構造物の床部ま
たは天井部に可動自在に載置した付加重錘と、前
記床部または天井部に静止部を固着した、付加重
錘を駆動するアクチユエータと、アクチユエータ
を作動させる制御部と、構造物に装着した、構造
物の振動を検出する振動検出器と、構造物の地盤
に装着した、地盤の振動を検出する振動検出器
と、構造物の振動検出器の検出信号から地盤の振
動検出器の検出信号を減算して制御部の入力とす
る減算回路とによつて構成するものである。
たは天井部に可動自在に載置した付加重錘と、前
記床部または天井部に静止部を固着した、付加重
錘を駆動するアクチユエータと、アクチユエータ
を作動させる制御部と、構造物に装着した、構造
物の振動を検出する振動検出器と、構造物の地盤
に装着した、地盤の振動を検出する振動検出器
と、構造物の振動検出器の検出信号から地盤の振
動検出器の検出信号を減算して制御部の入力とす
る減算回路とによつて構成するものである。
第１図は本発明の一実施例を示し、１は構造
物、１ａと１ｂは構造物１の天井部と床部、２は
構造物１を設置した地盤、３は構造物１の天井部
１ａに可動自在に載置した付加重錘、４は付加重
錘を駆動する動電型アクチユエータ、５は動電型
アクチユエータ４の静止部を構造物１の天井部１
ａに固着する固定具、６は動電型アクチユエータ
４を作動させる制御回路、７は構造物１に装着し
た、その水平方向振動加速を検出する振動検出
器、８は地盤２に装着した、その水平方向振動加
速度を検出する振動検出器、９は振動検出器７の
検出信号から振動検出器８の検出信号を減算して
制御回路６の入力とする減算回路である。
物、１ａと１ｂは構造物１の天井部と床部、２は
構造物１を設置した地盤、３は構造物１の天井部
１ａに可動自在に載置した付加重錘、４は付加重
錘を駆動する動電型アクチユエータ、５は動電型
アクチユエータ４の静止部を構造物１の天井部１
ａに固着する固定具、６は動電型アクチユエータ
４を作動させる制御回路、７は構造物１に装着し
た、その水平方向振動加速を検出する振動検出
器、８は地盤２に装着した、その水平方向振動加
速度を検出する振動検出器、９は振動検出器７の
検出信号から振動検出器８の検出信号を減算して
制御回路６の入力とする減算回路である。
第２図は付加重錘３と動電型アクチユエータ４
の詳細を示し、４ａは円筒状の励磁マグネツト、
４ｂはセンタポール、４ｃはヨーク、４ｄは可動
コイル、４ｅは可動コイル４ｄを巻回するサポー
トであり、サポート４ｅは付加重錘３に固着され
ている。
の詳細を示し、４ａは円筒状の励磁マグネツト、
４ｂはセンタポール、４ｃはヨーク、４ｄは可動
コイル、４ｅは可動コイル４ｄを巻回するサポー
トであり、サポート４ｅは付加重錘３に固着され
ている。
第３図は付加重錘３の駆動系をブロツク図とし
て示し、６ａは制御回路６の出力回路である。
て示し、６ａは制御回路６の出力回路である。
上記実施例において、構造物１を設置した地盤
２が地震あるいは外部からの振動の伝播によつて
振動すると、構造物１はその振動により加振され
振動する。この振動は、説明の便宜上、構造物１
を一自由度振動系に置換すると、第４図に示す、
等価的な質量Ｍとバネ剛性Ｋとの系の振動であ
り、この質量Ｍの運動方程式は、地盤の水平加速
度をZ¨、質量Ｍの水平加速度をx¨、質量Ｍの振動
振幅をｘとすると、 Ｍ＝（x¨＋Z¨）＋Kx＝０ (1) である。この(1)式を書き直すと、 x¨＋ωn2x＝−Z¨ (2) となり、ここでωn＝√であり、この系の
固有振動数を表わし、この２式は一自由度振動系
の加速度外乱による運動方程式となる。
２が地震あるいは外部からの振動の伝播によつて
振動すると、構造物１はその振動により加振され
振動する。この振動は、説明の便宜上、構造物１
を一自由度振動系に置換すると、第４図に示す、
等価的な質量Ｍとバネ剛性Ｋとの系の振動であ
り、この質量Ｍの運動方程式は、地盤の水平加速
度をZ¨、質量Ｍの水平加速度をx¨、質量Ｍの振動
振幅をｘとすると、 Ｍ＝（x¨＋Z¨）＋Kx＝０ (1) である。この(1)式を書き直すと、 x¨＋ωn2x＝−Z¨ (2) となり、ここでωn＝√であり、この系の
固有振動数を表わし、この２式は一自由度振動系
の加速度外乱による運動方程式となる。
上記(2)式から、構造物１の振動振幅ｘを低減さ
せるには、構造物１のみの振動振幅ｘの関数とし
て、構造物１に対し振動抑制力を印加するのが有
効であることがわかる。地盤２の水平加速度Ｚ¨は
地盤２そのものの動きで、本来、低減の対象では
ない。本発明、ひいて、上記実施例の構成は、第
３図のブロツク図から明らかなように、構造物１
の振動抑制に有効な振動検出信号のみにより動電
型アクチユエータ４を作動させて、構造物１の振
動抑制を図るサーボ減衰装置である。すなわち、
第３図からわかるように、構造物１の振動検出器
７は構造物１のみの水平加速度x¨と地盤２の水平
加速度Z¨との和X¨を検出し、また、地盤２の振動
検出器８は地盤２の水平加速度Z¨のみを検出する
ので、減算回路９はこれらの差の構造物１のみの
水平加速度x¨を制御回路６の入力信号とし、制御
回路６はこの入力信号を構造物１の速度量または
変位量などに変換し、出力回路６ａから動電型ア
クチユエータ４の可動コイル４ｄに構造物１の振
動に応じた電流を供給する。これにより、動電型
アクチユエータ４の可動コイル４ｄには駆動力が
発生し、この駆動力は付加重錘３を駆動する。こ
の時、その反作用として、動電型アクチユエータ
４の静止部にも駆動力が発生し、この駆動力は固
定具５を介し、構造物１の天井部１ａにその振動
に対抗する力として印加され、この力により、構
造物１の振動は減衰され抑制される。そして、こ
の振動減衰作用は、上記のとおり、閉ループを成
すサーボ機構によるものであるので、構造物１の
振動系が時間的に変化しても、変りなく有効に生
ずる。
せるには、構造物１のみの振動振幅ｘの関数とし
て、構造物１に対し振動抑制力を印加するのが有
効であることがわかる。地盤２の水平加速度Ｚ¨は
地盤２そのものの動きで、本来、低減の対象では
ない。本発明、ひいて、上記実施例の構成は、第
３図のブロツク図から明らかなように、構造物１
の振動抑制に有効な振動検出信号のみにより動電
型アクチユエータ４を作動させて、構造物１の振
動抑制を図るサーボ減衰装置である。すなわち、
第３図からわかるように、構造物１の振動検出器
７は構造物１のみの水平加速度x¨と地盤２の水平
加速度Z¨との和X¨を検出し、また、地盤２の振動
検出器８は地盤２の水平加速度Z¨のみを検出する
ので、減算回路９はこれらの差の構造物１のみの
水平加速度x¨を制御回路６の入力信号とし、制御
回路６はこの入力信号を構造物１の速度量または
変位量などに変換し、出力回路６ａから動電型ア
クチユエータ４の可動コイル４ｄに構造物１の振
動に応じた電流を供給する。これにより、動電型
アクチユエータ４の可動コイル４ｄには駆動力が
発生し、この駆動力は付加重錘３を駆動する。こ
の時、その反作用として、動電型アクチユエータ
４の静止部にも駆動力が発生し、この駆動力は固
定具５を介し、構造物１の天井部１ａにその振動
に対抗する力として印加され、この力により、構
造物１の振動は減衰され抑制される。そして、こ
の振動減衰作用は、上記のとおり、閉ループを成
すサーボ機構によるものであるので、構造物１の
振動系が時間的に変化しても、変りなく有効に生
ずる。
なお、本発明が、上記実施例に限定されず、そ
の付加重錘を構造物の床部に載置したり、また、
そのアクチユエータを油圧や空気圧などの他の型
としたりすることもできるものであることはいう
までもない。
の付加重錘を構造物の床部に載置したり、また、
そのアクチユエータを油圧や空気圧などの他の型
としたりすることもできるものであることはいう
までもない。
以上のように、本発明によれば、付加重錘の慣
性力を利用した、サーボ機構、それも、構造物の
振動成分のみに応動するサーボ機構にもとづく、
能動的な振動減衰作用により、構造物の地盤から
の振動外乱による振動を、その振動特性が時間的
に変化してもそれに関係なく、有効に精度よく抑
制できる装置が得られる。
性力を利用した、サーボ機構、それも、構造物の
振動成分のみに応動するサーボ機構にもとづく、
能動的な振動減衰作用により、構造物の地盤から
の振動外乱による振動を、その振動特性が時間的
に変化してもそれに関係なく、有効に精度よく抑
制できる装置が得られる。
第１図は本発明の一実施例を示し、第２図はそ
の付加重錘と動電型アクチユエータの詳細を示
し、第３図はその付加重錘の駆動系をブロツク図
として示し、第４図はその等価振動系を示す。 １は構造物、１ａは天井部、１ｂは床部、２は
地盤、３は付加重錘、４は動電型アクチユエー
タ、５は固定具、６は制御回路、７，８は振動検
出器、９は減算回路。
の付加重錘と動電型アクチユエータの詳細を示
し、第３図はその付加重錘の駆動系をブロツク図
として示し、第４図はその等価振動系を示す。 １は構造物、１ａは天井部、１ｂは床部、２は
地盤、３は付加重錘、４は動電型アクチユエー
タ、５は固定具、６は制御回路、７，８は振動検
出器、９は減算回路。
Claims (1)
- １ 構造物の床部または天井部に可動自在に載置
した付加重錘と、前記床部または天井部に静止部
を固着した、付加重錘を駆動するアクチユエータ
と、アクチユエータを作動させる制御部と、構造
物に装着した、構造物の振動を検出する振動検出
器と、構造物の地盤に装着した、地盤の振動を検
出する振動検出器と、構造物の振動検出器の検出
信号から地盤の振動検出器の検出信号を減算して
制御部の入力とする減算回路とから成る構造物の
振動抑制装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57204991A JPS5997341A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 構造物の振動抑制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57204991A JPS5997341A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 構造物の振動抑制装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5997341A JPS5997341A (ja) | 1984-06-05 |
| JPH0143177B2 true JPH0143177B2 (ja) | 1989-09-19 |
Family
ID=16499657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57204991A Granted JPS5997341A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 構造物の振動抑制装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5997341A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4615504A (en) * | 1984-11-15 | 1986-10-07 | Rca Corporation | Anti-vibration device |
| US4807840A (en) * | 1985-10-18 | 1989-02-28 | Baker George S | Tuned mass damping system and method |
| JPS62273375A (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-27 | 東急建設株式会社 | 地上構造物の動的制振装置 |
| JPH0784817B2 (ja) * | 1986-07-09 | 1995-09-13 | 東急建設株式会社 | 建物の動的制振方法および装置 |
| US4922667A (en) * | 1986-09-12 | 1990-05-08 | Kajima Corporation | Device and method for protecting a building against earthquake tremors |
| JP2614859B2 (ja) * | 1987-05-12 | 1997-05-28 | カヤバ工業株式会社 | 制振装置の制御方法 |
| JP2617106B2 (ja) * | 1987-10-16 | 1997-06-04 | 株式会社ブリヂストン | 建物用振動制御装置 |
| US5022201A (en) * | 1988-04-26 | 1991-06-11 | Kajima Corporation | Apparatus for accelerating response time of active mass damper earthquake attenuator |
| JP2668990B2 (ja) * | 1988-10-06 | 1997-10-27 | 石川島播磨重工業株式会社 | 構造物制振装置 |
| JPH086487B2 (ja) * | 1989-01-17 | 1996-01-24 | 鹿島建設株式会社 | 複合型制震・制風装置 |
| DE19830869A1 (de) * | 1998-07-10 | 2000-01-13 | Mannesmann Rexroth Ag | Verfahren zur Dämpfung von mechanischen Schwingungen einer Brücke und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
-
1982
- 1982-11-22 JP JP57204991A patent/JPS5997341A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5997341A (ja) | 1984-06-05 |
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| JPH0444062B2 (ja) |