JPH0434187A - Damping device using fluid - Google Patents
Damping device using fluidInfo
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- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は液体を利用した制振装置、より詳しくは高層建
築物の振動を抑制するために使用される液体を利用した
制振装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a vibration damping device using a liquid, and more particularly to a vibration damping device using a liquid used to suppress vibrations of high-rise buildings. It is.
近来、建築される高層建築物には風や地震等による建築
物の振動を抑制するため制振装置が配置されている。BACKGROUND ART In recent years, vibration damping devices have been installed in high-rise buildings being constructed to suppress vibrations of the buildings due to wind, earthquakes, etc.
この制振装置りとしては従来は第4図に示すように高層
建築物1の振幅が最も大きくなる部分、例えば屋上に配
置した容器2内に水等の液体3を液面3a (自由表面
)を形成する如く充填して構成されている。そしてこの
高層建築物1に風や地震等による揺れが生じた場合には
液体3のスロッシングに伴って生じる圧力によりその揺
れを低減させるようになっている。As shown in FIG. 4, this vibration damping device has conventionally been used to store a liquid 3 such as water in a container 2 placed on a part of a high-rise building 1 where the amplitude is greatest, for example on the roof, at a liquid level 3a (free surface). It is constructed by filling it to form a . When the high-rise building 1 experiences shaking due to wind, earthquakes, etc., the shaking is reduced by the pressure generated as a result of the sloshing of the liquid 3.
しかしながら、前記したような制振装置りには問題があ
る。即ち、かかる制振装置りにおいてはそのスロッシン
グ振動数fnは、
で表わされるため、容器2の長さしと液面3aの高さH
によってそのスロッシング振動数fnが限定されること
となる。However, there are problems with vibration damping devices such as those described above. That is, in such a vibration damping device, the sloshing frequency fn is expressed by the following: The length of the container 2 and the height H of the liquid level 3a
Therefore, the sloshing frequency fn is limited.
しかしながら構造物に作用する風力や地震力は広い周波
数領域の成分を含んでいることや実際の高層建築骨は多
質点系のため高次モードが存在し、複数の周波数で卓越
した振動が発生することになる。したがって、この周期
の異なる振動を抑制するためには、スロッシング振動数
の異なる複数の制振装置りを設ける必要があり、広い据
付面積を要するばかりでなく建築費が高くなるという問
題があった。However, the wind and seismic forces that act on structures contain components in a wide frequency range, and since the bones of actual high-rise buildings are multi-mass points, higher-order modes exist, and prominent vibrations occur at multiple frequencies. It turns out. Therefore, in order to suppress vibrations with different periods, it is necessary to provide a plurality of damping devices with different sloshing frequencies, which not only requires a large installation area but also increases construction costs.
本発明は前記したような従来の問題点を解決するために
なされたものであって、容器の高さ方向の中間部に多孔
の中間板を設け、該中間板の上面に液面を形成するよう
に液体を充填し、スロッシングする液体が前記中間板を
経由して上下に移動可能にしてなる液体を利用した制振
装置である。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and includes providing a porous intermediate plate in the middle part of the container in the height direction, and forming a liquid level on the upper surface of the intermediate plate. This is a vibration damping device that uses a liquid that is filled with liquid and that allows the sloshing liquid to move up and down via the intermediate plate.
そして多孔の中間板は必要に応じて上下に離間して複数
設けることもできる。A plurality of porous intermediate plates may be provided vertically apart as required.
更にこの中間板は、ネット又は多孔板のような半透過性
の部材で形成される。Furthermore, this intermediate plate is formed of a semi-permeable member such as a net or a perforated plate.
このような構成による制振装置によれば高層建築物に周
期の大きい振動が作用したときは液体の深さの中間に存
在している中間板の上方の液体にスロッシング振動が発
生して高層建築物の振動を抑制する。また、周期の小さ
い振動が作用したときは中間板の下層の液体も作用して
その振動を抑制することができる。According to a vibration damping device with such a configuration, when vibrations with a large period act on a high-rise building, sloshing vibration occurs in the liquid above the intermediate plate that exists in the middle of the liquid depth, and the high-rise building Suppress the vibration of objects. Furthermore, when vibrations with a small period act, the liquid in the lower layer of the intermediate plate also acts to suppress the vibrations.
以下第1図ないし第3図に基づき本発明による液体を利
用した制振装置りの実施例を説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a vibration damping device using a liquid according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3.
第1図は制振装置りの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of the vibration damping device.
これらのこの図において箱型の容器10内には多孔体か
らなる中間板11が横方向(特に水平方向)に張設され
る。そしてこの容器10内には水等の液体12が中間板
11の上部に液面WLが来るように充填されている。In these figures, inside a box-shaped container 10, an intermediate plate 11 made of a porous material is stretched in the lateral direction (particularly in the horizontal direction). This container 10 is filled with a liquid 12 such as water so that the liquid level WL is above the intermediate plate 11.
具体的には容器10の長さし及び液面より中間板11ま
での液体12の深さH,ばあらかじめ設置される高層建
築物1に生じる周期の大きい振動に対応するスロッシン
グ振動数となるように設定される。Specifically, the length of the container 10 and the depth H of the liquid 12 from the liquid surface to the intermediate plate 11 are such that the sloshing frequency corresponds to the high-frequency vibrations occurring in the high-rise building 1 installed in advance. is set to
そして中間板11は、例えば第゛2図に示す如く金属板
に孔13を多数開口した多孔板で形成される。The intermediate plate 11 is formed, for example, from a perforated metal plate with a large number of holes 13, as shown in FIG.
この中間板11と容器10の底板15との間隔H2は、
高層建築物を比較的小さい周期の振動に対応するスロッ
シング振動になるように選定される。The distance H2 between this intermediate plate 11 and the bottom plate 15 of the container 10 is
High-rise buildings are selected to have sloshing vibrations that correspond to relatively small period vibrations.
具体的には、周期の長い振動に対しては液面と中間板で
形成される液深HIの流体にスロッシングを発生させ、
周期の短い振動に対しては液面と底板で形成される液深
Hの流体にスロッシングを発生させる。Specifically, in response to long-period vibrations, sloshing is generated in the fluid at the liquid depth HI, which is formed between the liquid surface and the intermediate plate.
In response to short-period vibrations, sloshing occurs in the fluid at depth H formed between the liquid surface and the bottom plate.
第3図は孔13aを開口した中間板11aと孔13bを
開口した中間板11bを2枚合わせて使用するものであ
って、中間板11aとllbとの孔13aと13bとの
相互の位置を調整することによって中間板11を通過す
る流体量を調整することで流体の減衰を調整することが
可能である(スロッシングの大きさを調整する。)。In FIG. 3, two intermediate plates 11a with holes 13a and 11b with holes 13b are used together, and the mutual positions of holes 13a and 13b in intermediate plates 11a and llb are By adjusting the amount of fluid passing through the intermediate plate 11, it is possible to adjust the attenuation of the fluid (adjusting the magnitude of sloshing).
第3図の如く、同一の直径の開口を設けた2枚の中間板
11a、11bを積層し、一方の中間板11bを固定し
、他方の中間板11bを図示しない装置により移動させ
ることにより孔13a、13bの両者を貫通する孔の開
口率が変化する。即ち多孔体からなる中間板11の開口
率を変化させることによりスロッシングの減衰を変化さ
せることができる。また、流体の減衰は振動の大きさに
より変化するため、構造物の振動の大きさにより流体の
減衰を調整することが制振効果の上から重要である。As shown in FIG. 3, two intermediate plates 11a and 11b with openings of the same diameter are stacked, one intermediate plate 11b is fixed, and the other intermediate plate 11b is moved by a device not shown. The aperture ratio of the hole penetrating both 13a and 13b changes. That is, by changing the aperture ratio of the intermediate plate 11 made of a porous material, the attenuation of sloshing can be changed. Further, since the damping of the fluid changes depending on the magnitude of vibration, it is important from the viewpoint of the damping effect to adjust the damping of the fluid depending on the magnitude of the vibration of the structure.
そのため、台風等あらかじめ予想される外力が高層建築
物1に作用するときは、予想される振動の大きさに応じ
て事前に中間板11の開口率を変化させておいてもよく
、また地震等による振動の場合は高層建築物1に取付け
た振動センサーで、その周波数、振幅を検知して複数板
構成の中間板11の一枚の中間板を自動的に移動させて
スロッシングの減衰を調整させるように構成する。Therefore, when a predicted external force such as a typhoon acts on the high-rise building 1, the aperture ratio of the intermediate plate 11 may be changed in advance according to the expected magnitude of vibration. In the case of vibration caused by vibration, a vibration sensor installed in the high-rise building 1 detects the frequency and amplitude and automatically moves one intermediate plate of the intermediate plate 11 of a multi-plate configuration to adjust the attenuation of sloshing. Configure it as follows.
中間板11は多孔体で構成し、これによって上下に区画
される液体層の内、特に下側の層が上側の層に向けて移
動する際に絞り作用を伴なった流動抵抗を与えることが
必要である。従って、この中間板11は薄い板材が形成
されるのが最も良いが、場合によってはネットを使用す
ることも可能である。The intermediate plate 11 is made of a porous material, which can provide flow resistance with a squeezing effect when the lower layer moves toward the upper layer, especially when the lower layer moves toward the upper layer. is necessary. Therefore, it is best for the intermediate plate 11 to be formed of a thin plate material, but depending on the case, it is also possible to use a net.
以上の説明から明らかなように本発明による液体を利用
した制振装置は、容器の高さ方向の中間部に多孔の中間
板を設け、該中間板の上面に液面を形成するように液体
を充填し、スロッシングする液体が前記中間板を経由し
て上下に移動可能に構成している。As is clear from the above description, the vibration damping device using liquid according to the present invention has a porous intermediate plate provided in the middle part of the container in the height direction, and the liquid is The sloshing liquid is configured to be able to move up and down via the intermediate plate.
従って、本発明に係る制振装置によれば、液体を注入し
た容器内にその液面下に多孔体よりなる中間板を配置す
るという、極めて簡単な手段によってスロッシング振動
数を変化させることができるため、高層建築物の周波数
の異なる振動をも抑制することができ、その結果、制振
装置の据付場所も節約でき、かつ建築費の低減を計るこ
とができるという効果がある。Therefore, according to the vibration damping device of the present invention, the sloshing frequency can be changed by an extremely simple means of placing an intermediate plate made of a porous material under the liquid surface in a container filled with liquid. Therefore, it is possible to suppress vibrations of different frequencies in high-rise buildings, and as a result, the installation space for the vibration damping device can be saved, and construction costs can be reduced.
第1図ないし第3図は本発明による液体を利用した制振
装置の実施例を示すものであって、第1図は斜視図、第
2図は中間板の正面図、第3図は他の構造を有する中間
板の側断面図である。
そして第4図は高層建築物上に設置された従来の制振装
置の側面図である。
1.12・・・容器
3・・・液面
13・・・中間板
2.14・・・液体
11・・・制振装置
15・・・底板。1 to 3 show an embodiment of a vibration damping device using a liquid according to the present invention, in which FIG. 1 is a perspective view, FIG. 2 is a front view of an intermediate plate, and FIG. FIG. 3 is a side sectional view of an intermediate plate having the structure of FIG. FIG. 4 is a side view of a conventional vibration damping device installed on a high-rise building. 1.12... Container 3... Liquid level 13... Intermediate plate 2.14... Liquid 11... Vibration damping device 15... Bottom plate.
Claims (1)
板の上面に液面を形成するように液体を充填し、スロッ
シングする液体が前記中間板を経由して上下に移動可能
にしてなる液体を利用した制振装置。A porous intermediate plate is provided in the middle part of the container in the height direction, and the liquid is filled to form a liquid level on the upper surface of the intermediate plate, so that the sloshing liquid can move up and down via the intermediate plate. A vibration damping device that uses liquid.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2140015A JP2543428B2 (en) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | Vibration control device using liquid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2140015A JP2543428B2 (en) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | Vibration control device using liquid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0434187A true JPH0434187A (en) | 1992-02-05 |
| JP2543428B2 JP2543428B2 (en) | 1996-10-16 |
Family
ID=15258953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2140015A Expired - Lifetime JP2543428B2 (en) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | Vibration control device using liquid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2543428B2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01315567A (en) * | 1988-06-14 | 1989-12-20 | Mitsui Constr Co Ltd | Arrangement for damping device in structure |
-
1990
- 1990-05-31 JP JP2140015A patent/JP2543428B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01315567A (en) * | 1988-06-14 | 1989-12-20 | Mitsui Constr Co Ltd | Arrangement for damping device in structure |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2543428B2 (en) | 1996-10-16 |
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