JPH0363363A - 構造物の制振装置 - 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） この発明は、地震や自然風によって超高層ビルなどの構
造物に引き起こされる振動の抑制を、その構造物に設置
したタンク内の液体の慣性力により行なう構造物の制振
装置に関する。

（従来の技術） 近時、超高層ビルなどの構造物においては、地震や自然
風により発生する振動を、居住者の快適性を保つという
点から抑える必要性が出てきている。このため、例えば
特開昭６２−１０１７６４号公報に開示されているよう
に、構造物の所定位置にその構造物の固有周期と同一の
周期で液体を貯留するタンクを設けると共に、その液体
の振動位相が構造物の振動位相に対して所定量ズレるよ
うに設定して両者を互いに打ち消させ、構造物の制振を
図っている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記公報に開示されたような技術では、
タンクに貯留した液体が自由に振動できるようになって
いるため、振動時、第４図に示すように、液体Ｗ表面の
波立ちにより液体Ｗがタンク１の周壁に衝突して上方（
矢印Ａ方向）にはね出すことがあり、このような液体の
過剰な動揺によるエネルギロスが大きく有効な振動抑制
効果が十分に得られないという問題があった。

この発明は、上記のような背景に鑑みてなされたもので
あり、液体の自由振動を抑制してエネルギロスを低減で
きる構造物の制振装置を提供することをその目的とする
。

（課題を解決するための手段） 本発明は、構造物に、構造物の固有周期と同一の周期で
あって且つ相互の接触による粘性抵抗で異なる位相で振
動する液体を収容したタンクを設置した構造物の制振装
置において、タンク内部に、液体中に没入させて移動可
能に可動仕切板を配設すると共に、可動仕切板を、その
移動を制御する移動制御手段を介して構造物に接続した
ことを特徴とする。

また本発明は上記構成において、タンクを、互いに間隔
を隔てて配置された分割タンク部とこれら分割タンク部
を連通させる連通部とで構成し、この連通部内に、液体
中に没入させて可動仕切板を配設して構成しても良い。

さらに本発明は上記構成において、可動仕切板と移動制
御手段との間にてこ部材を介設して構成しても良い。

（作　用） 本発明の作用について述べると、液体の自由な振動ない
しは動揺に応じて移動しようとする可動仕切板の移動が
、移動制御手段によって制御されるので、この制御力に
よって反対に液体の自由な振動が抑制されることとなり
、液体の過剰な動揺によるエネルギロスが低減されるよ
うになっている。

また、タンクを構成する分割タンク部を互いに間隔を隔
てて配置すると共に、これらを連・連部により連結し、
連通部に可動仕切板を配設すれば、可動仕切板に加えて
、連通部等により接触面が増すので液体のダンピングを
より確実なものとでき、また液体面が連通部よりも高い
位置となり、液体の自由表面が削減されるので波立ちに
かかる自由表面を少なくでき、波立ちによるエネルギロ
スを低減できる。そして、同一の容量であっても、連通
部により空気と接する自由表面を少なくできるので、液
体の汚れ防止も図れる。

さらに、てこ部材を移動制御手段と可動仕切板との間に
介設することにより、移動制御手段の制御力を倍加した
り、あるいは可動仕切板の移動制御ストロークを増加さ
せることができ、設備の省力化・小型化を確保できるよ
うになっている。

（実　施　例） 以下、この発明の実施例を添付図面を参照しながら説明
する。

第１図は、本発明の一実施例を示す構造物の要部断面側
面図である。

本発明は基本的には、構造物２に、構造物２の固有周期
と同一の周期であって且つ相互の接触による粘性抵抗で
異なる位相で振動する液体Ｗを収容したタンク３を設置
した構造物の制振装置において、タンク３内部に、液体
Ｗ中に没入させて移動可能に可動仕切板４を配設すると
共に、可動仕切板４を、その移動を制御する移動制御手
段６を介して構造物２に接続して構成される。ここに移
動制御手段６としては具体的には、可動仕切板４の移動
力が入力されてその移動を抑えるように機能するパッシ
ブ制振を達成するオイルダンパ等のダンパ、または予め
可動仕切板４に対して制御力を入力してその移動を抑え
るように機能するアクティブ制振を連成する油圧シリン
ダ等のアクチュエータが採用される。また本実施例にあ
っては、可動仕切板４と構造物２との間の構造は、タン
ク３外部に配置された移動制御手段６にロッド５を介し
て可動仕切板４を接続すると共に、さらに移動制御手段
６を構造物２の支持部２ａに接続して構成されている。

この構造物２には、地震や自然風によって引き起こされ
る振動を抑制するため、その屋上に液体Ｗを貯留するタ
ンク３が設置されており、液体Ｗの貯留量およびタンク
３の各部寸法等を適宜調整することで、自然風等によっ
て引き起こされる構造物２に固有な振動周期について液
体Ｗの振動位相を所定量ズラし、両者の振動を相殺させ
て構造物２の制振を図れるようになっている。

タンク３に貯留される液体Ｗは、一般的には構造物２の
飲料水および防火用水として用いられる水であり、その
タンク３内には、その平坦面部４ａが壁を成すように配
置された可動仕切板４が液体Ｗ中に没入して設けられて
おり、可動仕切板４は液体Ｗ中を相対的に移動可能に設
けられると共に、この可動仕切板４に連結されたロッド
５はタンク３に対して摺動自在に設けられている。そし
て、ロッド５の右端部は移動制御手段６を介して構造物
２の屋上に設けられた支持部２ａに連結されている。

従って上述のような構成によれば、構造物２の振動時、
液体Ｗの自由な振動ないしは動揺に応じて移動しようと
する可動仕切板４の移動が、移動制御手段６によって制
御されるので、この制御力によって反対に液体Ｗの自由
な振動が抑制されることとなり、液体Ｗの過剰な動揺に
よるエネルギロスが低減されるようになっている。殊に
、移動制御手段６としてダンパを採用すればパッシブ制
振を達成できると共に、アクチュエータを採用すればア
クティブ制振を達成することができる。また、可動仕切
板４の平坦面部４ａにより液体Ｗとの接触面が増加する
ので、液体Ｗのダンピングをより確実なものとでき、ダ
ンパ効果を向上できるため、構造物２の振動を確実に抑
制して安定した制振を行なえる。

第２図は本発明の他の実施例を示すもので、上述した構
成において、タンク３を、互いに間隔を隔てて配置され
た分割タンク部３ａとこれら分割タンク部３ａを連通さ
せる連通部３ｂとで構成し、連通部３ｂ内に、液体Ｗ中
に没入させて可動仕切板４を配設したものである。

したがって、上述のような本実施例構成によれば、上述
した効果の他に、連通部３ｂの上部平坦面３Ｃに液体Ｗ
が接触されることとなり、接触面が増すので、液体Ｗの
ダンピングをより確実なものとでき、ダンパ効果を向上
させて構造物２の振動を確実に抑制することができる。

また、液体Ｗの液面が連通部３ｂの上部平坦面３ｃより
も高い位置となり、液体Ｗの自由表面が削減されるので
、波立ちにかかる自由表面を少なくでき、波立ちによる
エネルギーロスをこの面からも低減できる。そして連通
部３ｂにより、同一のタンク容量であっても空気と接す
る自由表面を少なくできるので、液体Ｗの汚れ防止も図
れる。

さて第３図は、さらに他の実施例を示す図であって、基
本的には可動仕切板４と移動制御手段６との間にてこ部
材１２を介設したものである。

具体的に説明すると本実施例は、タンク３内の液体Ｗ中
に、ロッド８により連結された２枚の可動仕切板４を設
けると共に、さらにこれら可動仕切板４をロッド５．て
゛こ部材１２．移動制御手段６を介して構造物２の支持
部２ａに連結支持させるようにしたものである。本実施
例は、可動仕切板４のストロークが移動制御手段６のス
トロークに比べて大きいときに、てこ部材１２を介して
ロッド５と移動制御手段６とを連結するようにしたもの
で、てこ部材１２の移動制御手段６側のレバーを可動仕
切板４側のレバーよりも短く設定することにより、移動
制御手段６のストロークの制約を受けることなく可動仕
切板４のストロークを自由に只定することが可能となる
。また反対に、移動制御手段６の能力が小さい場合にこ
のてこ部材１２を利用することもでき、てこ部材１２の
移動制御手段６側のレバーを可動仕切板４側のレバーよ
りも長く設定することにより、小さな制御力で可動仕切
板４を制御することができ、設備の省力化を図ることが
できる。また本実施例では、可動仕切板４を２枚設備し
ているので、ダンピング効果をより十分に確保できるこ
とは勿論である。なお、てこ部材１２の支点１２ａは、
構造物２に固定されることになる。

（発明の効果） 以上実施例で詳細に説明したように、この発明によれば
、次のような優れた効果を発揮する。

（１）液体の自由な振動ないしは動揺に応じて移動しよ
うとする可動仕切板の移動を、移動制御手段によって制
御できるので、この制御力によって反対に液体の自由な
振動を抑制することができ、液体の過剰な動揺によるエ
ネルギロスを低減することができる。

（２）また連通部の上面に液体が接触されることとなる
ので、可動仕切板に加えて接触面が増すこととなって液
体のダンピングをより確実なものとでき、また、液体面
が連通部の上面よりも高い位置となるので、液体の自由
表面が削減されることとなって波立ちにかかる自由表面
を少なくでき、これらにより波立ちによるエネルギロス
を低減することができる。そして、連通部により空気と
接する自由表面を少なくできるので、液体の汚れ防止も
図ることができる。

（３）さらに、てこ部材を移動制御手段と可動仕切板と
の間に介設したことにより、移動制御手段の制御力を倍
加したり、あるいは可動仕切板の移動制御ストロークを
増加させることができ、設備の省力化・小型化を確保す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構造物の要部断面側面
図、第２図は本発明の他の実施例を示す構造物の要部断
面側面図、第３図は本発明の更に他の実施例を示す平面
断面図、第４図は従来例を示す要部断面側面図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）構造物に、該構造物の固有周期と同一の周期であ
   って且つ相互の接触による粘性抵抗で異なる位相で振動
   する液体を収容したタンクを設置した構造物の制振装置
   において、上記タンク内部に、上記液体中に没入させて
   移動可能に可動仕切板を配設すると共に、該可動仕切板
   を、その移動を制御する移動制御手段を介して上記構造
   物に接続したことを特徴とする構造物の制振装置。
2. （２）前記タンクが、互いに間隔を隔てて配置された分
   割タンク部とこれら分割タンク部を連通させる連通部と
   で構成され、該連通部内に、前記液体中に没入させて前
   記可動仕切板を配設した請求項１記載の構造物の制振装
   置。
3. （３）前記可動仕切板と前記移動制御手段との間にてこ
   部材を介設した請求項１または２いずれかの項に記載の
   構造物の制振装置。