JPH03213741A - 自動追従型動吸振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動追従型動吸振装置に関する。

〔従来の技術〕

吊橋や第２図に示すような斜張橋を架設する際は、主塔
２０及び主桁２２は構造系として不安定であるため風力
を受けて振動するので、この振動を抑制するために、第
３図に示すように、主塔２０に動吸振器が設置される。

この種の動吸振器としては、水平方向振動を制振するの
が一般に構造簡単であることから、第４図に示す構造の
ものが採用されており、振子棹３の上端がピン２で主塔
２０の内部横梁１に枢着され、下端に重錘４がナツト２
３で固着され、振子棹３の途中に固有振動数調整用のコ
イルばね２４と減衰調整用のオイルダンパー８が設置さ
れている。

しかしながら、各架設段階によって吊橋や斜張橋の固有
振動数が変化する関係上、架設中における動吸振器は、
工事の進捗に応じてしばしば動吸振器の固有振動数を変
えるために、重錘４やコイルばね２４の取り付は位置を
調整しなければならないから不便である。

また、調整に際しては、制振対象である吊橋、斜張橋の
固有振動数を計測するために、少なからざる労力及び時
間がかかる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明はこのような事情に鑑みて提案されたもので、自
動的に被制振構造物の振動加速度を検出し、動吸振器の
振動数を被制振構造物の振動数に一致するように変化さ
せることにより、省人及び省力化を図る経済的な自動追
従型動吸振装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

そのために本発明は、動吸振器自体の重錘の加速度を検
出する動吸振器加速度計及び被制振構造物の加速度を検
出する構造物加速度計と、上記両加速度計の出力の位相
差を検出する位相差検出回路と、上記位相差検出回路の
出力に基づいて上記動吸振器の重錘位置及び又はばね定
数を調節することにより上記位相差を設定値に保つよう
制御する振動数制御手段とを具えたことを特徴とする。

〔作用〕

このような構成により、被制振構造物の加速度信号Ａ１
と動吸振器の加速度信号Ａ２を振幅安定回路を通して矩
形波でかつ同一振幅の波形にそれぞれ変換したのち、両
波形を乗算すると位相９０°を中心として位相差に比例
した値が得られる。

その値を比較回路に通し、値が正であれば位相が９０°
以下であり、動吸振器の固有振動数が被制振構造物の振
動数より高いのであるから、動吸振器の振子棹の長さを
長くするように、その値に応じた信号を出力し重錘を下
方に移動させる。

また、値が負であれば位相が９０°以上であり、振子棹
の長さを短くするように重錘を上方に移動させる。その
値がゼロであれば、位相は９０°で共振しているので、
両者の固有振動数は一致しており調整の必要はなく、信
号は出力されない。

このようにして、被制振構造物の固有振動数の変化にも
かかわらず、動吸振器の振動数を自動的に被制振構造物
の固有振動数と一致させて、被制振構造物を制振するこ
とが可能となる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を図面について説明すると、第１図は
その系統図である。

上図において、第３〜４図と同一の符番はそれぞれ同図
と同一の部材を示し、主塔２０の内部に配置されている
横梁１に振子棹３がピン２で支持され、振子棹３の下端
にはアクチュエーター用電源７により駆動される電動ア
クチュエーター６を介して重錘４が昇降可能に設置され
ており、振子棹３の下端には重錘落下防止用ストッパー
５が付設されている。

８は横梁ｌの下面に突設された固定台１９と振子棹３と
の間に配設されたオイルダンパ９．１０はそれぞれ横梁
１１Ｍ錘４に付設された構造物加速度計、動吸振器加速
度計、１１．１２はそれぞれ構造物加速度計９．動吸振
器加速度計１０の出力回路に挿入されたアンプ、１３．
１４はそれぞれアンプ１１゜１２の出力回路に挿入され
た振巾安定回路、１５は振巾安定回路１３．１４の出力
を乗算する乗算回路、１６は乗算回路１５の出力回路に
挿入された比較回路、１７は比較回路１６の出力回路に
挿入されたパルス発信回路、１８はパルス発信回路１７
の出力により電動アクチュエーター６を駆動するモータ
ーコントローラー、２４は固定台１９と振子棹３との間
に配設されたコイルばねである。

このような装置において、両加速度計９゜ｌＯが出力す
る横梁１のサイン波形加速度信号Ａ、と動吸振器のサイ
ン波形加速度信号Ａ２をそれぞれアンプ１１．１２で増
巾したのち、振巾安定回路１３．１４を通して同一振巾
の矩形波にそれぞれ変換したのち、両波形を乗算回路１
５で乗算すると位相９０°を中心として位相差に比例し
た値が得られる。

乗算回路１５の出力値を比較回路１６により、出力値が
正であれば位相が９０°以下であるので、動吸振器の固
有振動数が横梁１の固有振動数より大であるから、パル
ス発信回路１７を介して動吸振器の振子棹３の長さを長
くするように、その値に応じた信号を出力し重錘４を下
方に移動させる。

また、比較回路１６の出力値が負であれば、位相が９０
°以上であるので、振子棹３の長さを短くするようにパ
ルス発信回路１７及び電動アクチュエーター６を介して
重錘４を上方に移動させる。

出力値がゼロであれば、位相は９０°で共振しているの
で、両者の固有振動数は一致しており、調整の必要はな
く信号は出力されない。

このようにして、横梁ｌの固有振動数の変化にもかかわ
らず、動吸振器の振動数を自動的に横梁の固有振動数と
一致させて横梁を制振する。

このような装置によれば、下記の効果が奏せられる。

ｆｉｌ　　吊橋や斜張橋の架設期間中において、吊橋や
斜張橋の固有振動数の計測及びその結果に基づく動吸振
器の固有振動数の調整作業が不要となり、大巾な労力と
費用が軽減できる。

（２）動吸振器の固有振動数を調整するためのばねや重
錘の錘り具などの調整器材が不要となる。

（３）各架設段階で動吸振器を連続的に最適に調整され
た状態に保つことができ、動吸振器の効果を最大限に発
揮することができる。

（４）位相差に応じた信号がモーターコントローラーに
出力されるため調整が短時間で行われる。

〔発明の効果〕

要するに本発明によれば、動吸振器自体の重錘の加速度
を検出する動吸振器加速度計及び被制振構造物の加速度
を検出する構造物加速度計と、上記両加速度計の出力の
位相差を検出する位相差検出回路と、上記位相差検出回
路の出力に基づいて上記動吸振器の重錘値４゜ 置及び又はばね定数を調節することにより上記位相差を
設定値に保つよう制御する振動数制御手段とを具えたこ
とにより、自動的に被制振構造物の振動加速度を検出し
、動吸振器の振動数を被制振構造物の振動数に一致する
ように変化させることにより、省人及び省力化を図る経
済的な自動追従型動吸振装置を得るから、本発明は産業
上極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を斜張橋の自動制振に通用した一実施例
を示す全体系統図である。 第２図は公知の斜張橋を示す側面図、第３図は第２図の
主塔部分を示す拡大斜視図、第４図は第３図の動吸振器
を示す部分拡大図である。 １・・・横梁、２・・・ピン、３・・・振子棹、４・・
・重錘、５・・・ストッパー　６・・・電動アクチュエ
ーター、７・・・アクチュエーター用電源、８・・・オ
イルダンパー　９・・・対象構造物用加速度計、１０・
・・動吸振器用加速度計、１１．１２・・・アンプ、１
３．１４・・・振巾安定回路、１５・・・乗算回路、１
６・・・比較回路、１７・・・パルス発信回路、１８・
・・モーターコントローラー　１９・・・固定台、２０
・・・主塔、２２・・・主桁、２３・・・ナンド、２４
・・・コイルばね。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　動吸振器自体の重錘の加速度を検出する動吸振器加速
   度計及び被制振構造物の加速度を検出する構造物加速度
   計と、上記両加速度計の出力の位相差を検出する位相差
   検出回路と、上記位相差検出回路の出力に基づいて上記
   動吸振器の重錘位置及び又はばね定数を調節することに
   より上記位相差を設定値に保つよう制御する振動数制御
   手段とを具えたことを特徴とする自動追従型動吸振装置
   。