JPH0218455B2 - - Google Patents
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- JPH0218455B2 JPH0218455B2 JP58091423A JP9142383A JPH0218455B2 JP H0218455 B2 JPH0218455 B2 JP H0218455B2 JP 58091423 A JP58091423 A JP 58091423A JP 9142383 A JP9142383 A JP 9142383A JP H0218455 B2 JPH0218455 B2 JP H0218455B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- gravity pendulum
- pendulum
- support base
- jacket
- 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 - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
- F16F7/10—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は構造物の防振装置に係り、特に動力を
要せずに、しかも構造物に与えられる振動の振幅
に依らずに、構造物の振動を確実に防止し得る構
造物の防振装置に関する。
要せずに、しかも構造物に与えられる振動の振幅
に依らずに、構造物の振動を確実に防止し得る構
造物の防振装置に関する。
従来、ジヤケツト等の海洋構造物や高層構築物
にあつては、その耐震のために、地震力に耐える
ような種々の耐震構造が採用されている。しか
し、このような構造物自体で地震力に耐え、ある
いは地震力を吸収する方法では、どうしても構造
物が複雑ないし特殊化し、その建造コストおよび
期間の増加を招く傾向にある。
にあつては、その耐震のために、地震力に耐える
ような種々の耐震構造が採用されている。しか
し、このような構造物自体で地震力に耐え、ある
いは地震力を吸収する方法では、どうしても構造
物が複雑ないし特殊化し、その建造コストおよび
期間の増加を招く傾向にある。
本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたも
のであつて、本発明の目的は、動力を要すること
なく、構造物の振動の振幅の大小によらずに構造
物の振動を防止することができる構造簡単な構造
物の防振装置を提供することにある。
のであつて、本発明の目的は、動力を要すること
なく、構造物の振動の振幅の大小によらずに構造
物の振動を防止することができる構造簡単な構造
物の防振装置を提供することにある。
そこで本発明は、構造物に設けられた支持台
と、該支持台上に転動体を介して振動自在に支持
される重力振子とを有し、構造物の振動を上記重
力振子の振動によつて相殺するように構成した構
造物の防振装置において、上記構造物に油槽を形
成し、該油槽内に上記支持台及び重力振子を浸漬
支持すると共に、上記重力振子に油槽内に延出さ
れた減衰板を設け、且つ、上記転動体と内接する
上記支持台及び重力振子の夫々の曲面の転動体転
動方向に沿う断面の輪郭線を、上記重力振子の固
有振動数が上記構造物の固有振動数に略等しくな
るようなサイクロイド油線状に形成したものであ
る。
と、該支持台上に転動体を介して振動自在に支持
される重力振子とを有し、構造物の振動を上記重
力振子の振動によつて相殺するように構成した構
造物の防振装置において、上記構造物に油槽を形
成し、該油槽内に上記支持台及び重力振子を浸漬
支持すると共に、上記重力振子に油槽内に延出さ
れた減衰板を設け、且つ、上記転動体と内接する
上記支持台及び重力振子の夫々の曲面の転動体転
動方向に沿う断面の輪郭線を、上記重力振子の固
有振動数が上記構造物の固有振動数に略等しくな
るようなサイクロイド油線状に形成したものであ
る。
転動体と内接する支持台及び重力振子の夫々の
曲面を上記サイクロイド曲線状に形成することに
より、重力振子の固有振動数がその振幅に異存し
なくなり、また上記減衰板を設けることにより重
力振子に減衰力が有効に作用することになる。
曲面を上記サイクロイド曲線状に形成することに
より、重力振子の固有振動数がその振幅に異存し
なくなり、また上記減衰板を設けることにより重
力振子に減衰力が有効に作用することになる。
以下に本発明の好適一実施例を添付図面に従つ
て詳述する。
て詳述する。
第１図において、１は海底上に立設されたジヤ
ケツトであり、海面上のジヤケツト１の頂部に
は、ジヤケツト１の振動を防止するための防振装
置２が設けられている。防振装置２は、第２図乃
至第４図に示すように、ジヤケツト１頂上に設け
られた油槽３と、油槽３内のジヤケツト１頂部上
に据え付けられた支持台４と、支持台４上にころ
５を介して振動自在に支持された重力振子６と、
重力振子６下面より下方向に延出され、油槽３内
に頂留された油Ｏ中に浸漬させて設けられた減衰
板７とから主に構成されている。
ケツトであり、海面上のジヤケツト１の頂部に
は、ジヤケツト１の振動を防止するための防振装
置２が設けられている。防振装置２は、第２図乃
至第４図に示すように、ジヤケツト１頂上に設け
られた油槽３と、油槽３内のジヤケツト１頂部上
に据え付けられた支持台４と、支持台４上にころ
５を介して振動自在に支持された重力振子６と、
重力振子６下面より下方向に延出され、油槽３内
に頂留された油Ｏ中に浸漬させて設けられた減衰
板７とから主に構成されている。
重力振子２の振動方向８は、第２図乃至第３図
中、左右方向であり、この振動方向８が防振しよ
うとするジヤケツト１の振動方向９（第１図参
照）と一致するように設置される。ころ５は、油
槽３の幅方向に適宜間隔を隔てて設けられた支持
台４，４間に掛け渡され、振動方向８に直角に配
設されている。また、減衰板７も、重力振子６の
振動を減衰すべく、重力振子６の振動方向８に直
角に配設されている。また、ころ５を支承する支
持台４のころ受け面１０および重力振子６のころ
受け部６ａのころ受け面１１は、第５図に拡大示
するように、ころ５を内包するように湾曲して形
成されており、ころ受け面１０および１１の振動
方向８の断面の輪郭線１０ａ，１１ａはサイクロ
イド曲線に形成されている。
中、左右方向であり、この振動方向８が防振しよ
うとするジヤケツト１の振動方向９（第１図参
照）と一致するように設置される。ころ５は、油
槽３の幅方向に適宜間隔を隔てて設けられた支持
台４，４間に掛け渡され、振動方向８に直角に配
設されている。また、減衰板７も、重力振子６の
振動を減衰すべく、重力振子６の振動方向８に直
角に配設されている。また、ころ５を支承する支
持台４のころ受け面１０および重力振子６のころ
受け部６ａのころ受け面１１は、第５図に拡大示
するように、ころ５を内包するように湾曲して形
成されており、ころ受け面１０および１１の振動
方向８の断面の輪郭線１０ａ，１１ａはサイクロ
イド曲線に形成されている。
次に本実施例の作用について述べる。
ころ５と内接する支持台４およびころ受け部６
ａのころ受け面１０，１１が、ころ５が転動する
方向（振動方向８）にサイクロイド曲線となるよ
うに湾曲形成されているので、重力振子６の固有
振動数は、防振装置２に与えられる起振力の大小
による重力振子６の振幅の大小に依存することな
く、常に次式で示す一定値となる。
ａのころ受け面１０，１１が、ころ５が転動する
方向（振動方向８）にサイクロイド曲線となるよ
うに湾曲形成されているので、重力振子６の固有
振動数は、防振装置２に与えられる起振力の大小
による重力振子６の振幅の大小に依存することな
く、常に次式で示す一定値となる。
ここで、ｆは重力振子６の固有振動数、ｇは重
力加速度、Ｒはサイクロイド曲線の最大曲率半
径、ｄはころ５の直径である。即ち、重力振子６
は完全な特時性をもつて振動する。
力加速度、Ｒはサイクロイド曲線の最大曲率半
径、ｄはころ５の直径である。即ち、重力振子６
は完全な特時性をもつて振動する。
一方、ジヤケツト１は地震力、波力あるいは風
力を受けて振動するが、ジヤケツト１は、地震等
の起振スペクトルのうち、ジヤケツト１の固有振
動数と一致する成分によつて共振を起す。
力を受けて振動するが、ジヤケツト１は、地震等
の起振スペクトルのうち、ジヤケツト１の固有振
動数と一致する成分によつて共振を起す。
従つて、上式で示される重力振子６の固有振動
数が、ジヤケツト１の固有振動数とほぼ等しくな
るように、サイクロイド曲線の最大曲率半径Ｒ及
びころ５の直径ｄを設定すれば、ジヤケツト１の
共振を防止することができる。即ち、このように
すると、ジヤケツト１がその固有振動数の起振力
を受けて共振を起したときには、重力振子６も同
一振動数で共振し、重力振子６の振動がジヤケツ
ト１の振動を相殺するように作用してジヤケツト
１の振動が抑止される。また、上述したように、
重力振子６の固有振動数は、その振幅に依らずに
一定で特時性を有するから、ジヤケツト１に加わ
る起振力の大小に拘らず常に確実に消振すること
ができる。（第５図中、１点鎖線は重力振子６の
振幅が中位のとき、また２点鎖線は大振幅のとき
を示す。）更に、重力振子６に取り付けられた減
衰板７及びころ５が油Ｏ中に浸されているので、
重力振子６の振動に伴つてそれらにより重力振子
６を制動する減衰力が働く。減衰板７による減衰
力の調整は、防振装置２の吸振効果が高くなるよ
うに減衰板７の大きさ、あるいは油槽３内の油Ｏ
の油面をコントロールすればよい。なお、動吸振
機の理論によれば、防振装置２の重力振子６の固
有振動数は、ジヤケツト１のそれより若干小さい
方がよい。
数が、ジヤケツト１の固有振動数とほぼ等しくな
るように、サイクロイド曲線の最大曲率半径Ｒ及
びころ５の直径ｄを設定すれば、ジヤケツト１の
共振を防止することができる。即ち、このように
すると、ジヤケツト１がその固有振動数の起振力
を受けて共振を起したときには、重力振子６も同
一振動数で共振し、重力振子６の振動がジヤケツ
ト１の振動を相殺するように作用してジヤケツト
１の振動が抑止される。また、上述したように、
重力振子６の固有振動数は、その振幅に依らずに
一定で特時性を有するから、ジヤケツト１に加わ
る起振力の大小に拘らず常に確実に消振すること
ができる。（第５図中、１点鎖線は重力振子６の
振幅が中位のとき、また２点鎖線は大振幅のとき
を示す。）更に、重力振子６に取り付けられた減
衰板７及びころ５が油Ｏ中に浸されているので、
重力振子６の振動に伴つてそれらにより重力振子
６を制動する減衰力が働く。減衰板７による減衰
力の調整は、防振装置２の吸振効果が高くなるよ
うに減衰板７の大きさ、あるいは油槽３内の油Ｏ
の油面をコントロールすればよい。なお、動吸振
機の理論によれば、防振装置２の重力振子６の固
有振動数は、ジヤケツト１のそれより若干小さい
方がよい。
第６図は、構造物に上記防振装置２を設けた場
合および設けない場合に、構造物に生ずる振動の
振動特性の計算結果をそれぞれ示すグラフであ
る。図中、Ａは防振装置を設けないときのもので
あり、Ｂは減衰板７並びに油槽３を具備せず、単
に重力振子２と転動体５と支持台４とで構成され
た防振装置を設けたときのものであり、Ｃは本発
明に係る防振装置を設けたときのものである。防
振装置を設けることにより、設けない時と比べ構
造物の振幅が半分以下に消振されている。特に本
発明に係る防振装置を設けることにより、点線Ｃ
に示すように全周波数範囲にわたつて平滑化され
た防振効果が得られる。なお、この計算結果は、
構造物の振動重量を5000TON（＝m1g）、重力振
子の重量を250TON（＝m2g）、ころ受け面１０，
１１のサイクロイドの最大曲率半径を400mm、こ
ろ５の直径を300mm、構造物の固有振動数ν2に対
する重力振子６の固有構造物数ν1の比ν2／ν1を
0.95構造物、重力振子の減衰比をそれぞれ0.05と
している。なお上記添字の１は構造物、２は重力
振子を表わす。
合および設けない場合に、構造物に生ずる振動の
振動特性の計算結果をそれぞれ示すグラフであ
る。図中、Ａは防振装置を設けないときのもので
あり、Ｂは減衰板７並びに油槽３を具備せず、単
に重力振子２と転動体５と支持台４とで構成され
た防振装置を設けたときのものであり、Ｃは本発
明に係る防振装置を設けたときのものである。防
振装置を設けることにより、設けない時と比べ構
造物の振幅が半分以下に消振されている。特に本
発明に係る防振装置を設けることにより、点線Ｃ
に示すように全周波数範囲にわたつて平滑化され
た防振効果が得られる。なお、この計算結果は、
構造物の振動重量を5000TON（＝m1g）、重力振
子の重量を250TON（＝m2g）、ころ受け面１０，
１１のサイクロイドの最大曲率半径を400mm、こ
ろ５の直径を300mm、構造物の固有振動数ν2に対
する重力振子６の固有構造物数ν1の比ν2／ν1を
0.95構造物、重力振子の減衰比をそれぞれ0.05と
している。なお上記添字の１は構造物、２は重力
振子を表わす。
なお、上記実施例においては、ジヤケツト１の
頂部が振動の腹となるような振動モードで振動す
ることを想定して、ジヤケツト１頂部に防振装置
を設置したが、構造物の中央部が振動の腹となる
ような振動モードで振動する構造物に対しては、
その中央部に本防振装置を設けるなどする。ま
た、上記実施例においては、ジヤケツト１の一方
向（第１図中、左右方向）の振動を防止したが、
これに直交する方向（第１図中、前後方向）の振
動に対しては、前後方向に重力振子が振動する上
記構成の防振装置と同一のものを設置する。この
場合、前後方向のジヤケツト１の固有振動数が左
右方向のそれと異なるときは、前後方向のジヤケ
ツト１の固有振動数に合わせてサイクロイド曲線
形状を決める。また、上記実施例では、転動体と
してころ５を用いた例を示したが、ころ５に代え
て球体を用いると共に球体を受ける支持台および
重力振子のころ受け面をサイクロイド曲線を回転
させて形成される曲面を有するカツプ状とし、重
力振子が水平方向の任意の方向に振動できるよう
に構成してもよい。更に、上記実施例ではジヤケ
ツト１に防振装置を設けたが、高層構築物など陸
上構造物にも勿論適用できる。
頂部が振動の腹となるような振動モードで振動す
ることを想定して、ジヤケツト１頂部に防振装置
を設置したが、構造物の中央部が振動の腹となる
ような振動モードで振動する構造物に対しては、
その中央部に本防振装置を設けるなどする。ま
た、上記実施例においては、ジヤケツト１の一方
向（第１図中、左右方向）の振動を防止したが、
これに直交する方向（第１図中、前後方向）の振
動に対しては、前後方向に重力振子が振動する上
記構成の防振装置と同一のものを設置する。この
場合、前後方向のジヤケツト１の固有振動数が左
右方向のそれと異なるときは、前後方向のジヤケ
ツト１の固有振動数に合わせてサイクロイド曲線
形状を決める。また、上記実施例では、転動体と
してころ５を用いた例を示したが、ころ５に代え
て球体を用いると共に球体を受ける支持台および
重力振子のころ受け面をサイクロイド曲線を回転
させて形成される曲面を有するカツプ状とし、重
力振子が水平方向の任意の方向に振動できるよう
に構成してもよい。更に、上記実施例ではジヤケ
ツト１に防振装置を設けたが、高層構築物など陸
上構造物にも勿論適用できる。
以上要するに本発明によれば、次のような優れ
た効果が得られる。
た効果が得られる。
(1) 構造物の振動を、無動力にて防振できる。
(2) 重力振子の固有振動数がその振幅によらずに
一定で構造物の固有振動数とほぼ等しく設定さ
れているので、構造物の振動の振幅によらずに
常に確実にその振動を防止できる。
一定で構造物の固有振動数とほぼ等しく設定さ
れているので、構造物の振動の振幅によらずに
常に確実にその振動を防止できる。
(3) 減衰板を設けたことにより重力振子に有効に
減衰力を作用させることができる。
減衰力を作用させることができる。
(4) 減衰板の大きさ、或いは油槽内に貯留される
油の液面高さを調節することにより、重力振子
に作用する減衰力を任意にコントロールできる
ため、広範な構造物に適用することができ極め
て有用性に富む。
油の液面高さを調節することにより、重力振子
に作用する減衰力を任意にコントロールできる
ため、広範な構造物に適用することができ極め
て有用性に富む。
(5) 構造が簡単である。
第１図は、ジヤケツトに本発明に係る防振装置
を設けた実施例を示す正面図、第２図は同防振装
置の拡大正面断面図、第３図は第２図の防振装置
の平面図、第４図は第２図の−線矢視断面
図、第５図は第２図にころ受け部分の拡大正面
図、第６図は、構造物に本発明に係る防振装置を
設置したときと、設置しないときに、構造物の振
動特性（計算値）を示すグラフである。 図中、１はジヤケツト、２は防振装置、４は支
持台、５はころ、６は重力振子、７は減衰板、８
は重力振子の振動方向、１０は支持台のころ受け
面、１０ａはその輪郭線、１１は重力振子のころ
受け部のころ受け面、１１ａはその輪郭線、Ｏは
油である。
を設けた実施例を示す正面図、第２図は同防振装
置の拡大正面断面図、第３図は第２図の防振装置
の平面図、第４図は第２図の−線矢視断面
図、第５図は第２図にころ受け部分の拡大正面
図、第６図は、構造物に本発明に係る防振装置を
設置したときと、設置しないときに、構造物の振
動特性（計算値）を示すグラフである。 図中、１はジヤケツト、２は防振装置、４は支
持台、５はころ、６は重力振子、７は減衰板、８
は重力振子の振動方向、１０は支持台のころ受け
面、１０ａはその輪郭線、１１は重力振子のころ
受け部のころ受け面、１１ａはその輪郭線、Ｏは
油である。
Claims (1)
- １ 構造物に設けられた支持台と、該支持台上に
転動体を介して振動自在に支持される重力振子と
を有し、構造物の振動を上記重力振子の振動によ
つて相殺するように構成した構造物の防振装置に
おいて、上記構造物に油槽を形成し、該油槽内に
上記支持台及び重力振子を浸漬支持すると共に、
上記重力振子に油槽内に延出された減衰板を設
け、且つ、上記転動体と内接する上記支持台及び
重力振子の夫々の曲面の転動体転動方向に沿う断
面の輪郭線を、上記重力振子の固有振動数が上記
構造物の固有振動数に略等しくなるようなサイク
ロイド曲線状に形成したことを特徴とする構造物
の防振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9142383A JPS59217028A (ja) | 1983-05-26 | 1983-05-26 | 構造物の防振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9142383A JPS59217028A (ja) | 1983-05-26 | 1983-05-26 | 構造物の防振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59217028A JPS59217028A (ja) | 1984-12-07 |
| JPH0218455B2 true JPH0218455B2 (ja) | 1990-04-25 |
Family
ID=14025962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9142383A Granted JPS59217028A (ja) | 1983-05-26 | 1983-05-26 | 構造物の防振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59217028A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JPH0230858A (ja) * | 1988-07-19 | 1990-02-01 | Kajima Corp | 多段振り子式動吸振器 |
| 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 |
| JP2512956Y2 (ja) * | 1988-12-08 | 1996-10-02 | 石川島播磨重工業株式会社 | 構造物制振装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5929445U (ja) * | 1982-08-19 | 1984-02-23 | 株式会社ミツトヨ | 水平動防振装置 |
-
1983
- 1983-05-26 JP JP9142383A patent/JPS59217028A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59217028A (ja) | 1984-12-07 |
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