JPH0522030B2 - - Google Patents
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- JPH0522030B2 JPH0522030B2 JP63148686A JP14868688A JPH0522030B2 JP H0522030 B2 JPH0522030 B2 JP H0522030B2 JP 63148686 A JP63148686 A JP 63148686A JP 14868688 A JP14868688 A JP 14868688A JP H0522030 B2 JPH0522030 B2 JP H0522030B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- vibration damping
- vibration
- damping device
- liquid tank
- 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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Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(a) 産業上の利用分野
本発明は、風及び地震等に起因する構造物の振
動を抑えることの出来る構造物の制振構造に関す
る。
動を抑えることの出来る構造物の制振構造に関す
る。
(b) 従来の技術
最近、展望タワー、超高層住宅、超高層事務所
ビル等の、柔構造の１次固有振動周期が比較的長
い構造物においては、当該建造物の頂部付近に当
該構造物の振動エネルギを吸収するために、開放
水面を有する液体を貯溜した制振装置を設置し、
風や地震時において生じる構造物の揺れを、液体
のスロツシングに伴つて生じる圧力により低減さ
せる試みが行われている。
ビル等の、柔構造の１次固有振動周期が比較的長
い構造物においては、当該建造物の頂部付近に当
該構造物の振動エネルギを吸収するために、開放
水面を有する液体を貯溜した制振装置を設置し、
風や地震時において生じる構造物の揺れを、液体
のスロツシングに伴つて生じる圧力により低減さ
せる試みが行われている。
(c) 発明が解決しようとする問題点
しかし、構造物に生じる固有振動には、１次成
分の他に、２次、３次の高次成分が存在する。し
かも、そうした高次成分は、その振動モードが１
次の振動モードとは相違するので、単に制振装置
を構造物の上部に設置しただけでは、十分な制振
性能を得ることは出来ない不都合が有る。
分の他に、２次、３次の高次成分が存在する。し
かも、そうした高次成分は、その振動モードが１
次の振動モードとは相違するので、単に制振装置
を構造物の上部に設置しただけでは、十分な制振
性能を得ることは出来ない不都合が有る。
また、制振装置の制振能力を十分に発揮させる
には、波高の高い波が液体槽内に生じて、液体槽
の蓋などに衝突し、その跳ね返りによる波で液体
槽内の液体の周期が乱れてしまうことを極力防止
することが必要である。こうした対策として、波
高の大きな波が生じた際に、そうした波の波動エ
ネルギを吸収できる消波装置を設けた構造が望ま
れる。しかし、消波装置の設置が簡単で、消波能
力の調整が容易な制振装置を用いた構造物の制振
構造は未だ開発されていない。
には、波高の高い波が液体槽内に生じて、液体槽
の蓋などに衝突し、その跳ね返りによる波で液体
槽内の液体の周期が乱れてしまうことを極力防止
することが必要である。こうした対策として、波
高の大きな波が生じた際に、そうした波の波動エ
ネルギを吸収できる消波装置を設けた構造が望ま
れる。しかし、消波装置の設置が簡単で、消波能
力の調整が容易な制振装置を用いた構造物の制振
構造は未だ開発されていない。
本発明は、前述の欠点を解消すべく、１次成分
ばかりか、２次以上の高次成分の振動も効果的に
吸収することの出来る構造物の制振構造を提供す
ることを目的とするものである。
ばかりか、２次以上の高次成分の振動も効果的に
吸収することの出来る構造物の制振構造を提供す
ることを目的とするものである。
また、本発明は、消波装置の設置が簡単で、消
波能力の調整が容易な制振装置を用いた構造物の
制振構造を提供することを別の目的とするもので
ある。
波能力の調整が容易な制振装置を用いた構造物の
制振構造を提供することを別の目的とするもので
ある。
(d) 問題点を解決するための手段
即ち、本発明は、地震時等において、固有振動
数で水平方向に振動する構造体を有する構造体
１，６において、開放液面５ｆを形成する形で注
入された液体５ｂを有する液体槽５ａからなる制
振装置５を、複数個、構造体３の上下方向に設置
し、前記液体槽の、常には液体に浸漬されていな
い部位に、板状のメツシユ５ｋを上下方向に複数
枚積層してなるメツシユ集合体５ｍを消波装置５
ｈとして設けて構成される。
数で水平方向に振動する構造体を有する構造体
１，６において、開放液面５ｆを形成する形で注
入された液体５ｂを有する液体槽５ａからなる制
振装置５を、複数個、構造体３の上下方向に設置
し、前記液体槽の、常には液体に浸漬されていな
い部位に、板状のメツシユ５ｋを上下方向に複数
枚積層してなるメツシユ集合体５ｍを消波装置５
ｈとして設けて構成される。
また、本発明は、地震時等において、固有振動
数で水平方向に振動する構造体を有する構造物に
おいて、開放液面を形成する形で注入された液体
を有する液体槽からなる制振装置を、１次固有振
動数及び少なくと２次固有振動数の最大振幅部分
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６に設置し、
前記液体槽の、常には液体に浸漬されていない部
位に、板状のメツシユを上下方向に複数枚積層し
てなるメツシユ集合体を消波装置として設けて構
成される。
数で水平方向に振動する構造体を有する構造物に
おいて、開放液面を形成する形で注入された液体
を有する液体槽からなる制振装置を、１次固有振
動数及び少なくと２次固有振動数の最大振幅部分
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６に設置し、
前記液体槽の、常には液体に浸漬されていない部
位に、板状のメツシユを上下方向に複数枚積層し
てなるメツシユ集合体を消波装置として設けて構
成される。
更に、本発明は、地震時等において、固有振動
数で水平方向に振動する構造体を有する構造物に
おいて、開放液面を形成する形で注入された液体
を有する液体槽からなる制振装置を、その液体槽
の大きさを変えた形で複数個、構造体の上下方向
に設置し、前記液体槽の、常には液体に浸漬され
ていない部位に、板状のメツシユを上下方向に複
数枚積層してなるメツシユ集合体を消波装置とし
て設けて構成される。
数で水平方向に振動する構造体を有する構造物に
おいて、開放液面を形成する形で注入された液体
を有する液体槽からなる制振装置を、その液体槽
の大きさを変えた形で複数個、構造体の上下方向
に設置し、前記液体槽の、常には液体に浸漬され
ていない部位に、板状のメツシユを上下方向に複
数枚積層してなるメツシユ集合体を消波装置とし
て設けて構成される。
なお、括弧内の番号等は、図面における対応す
る要素を示す、便宜的なものであり、従つて、本
記述は図面上の記載に限定拘束されるものではな
い。以下の「(e) 作用」の欄についても同様であ
る。
る要素を示す、便宜的なものであり、従つて、本
記述は図面上の記載に限定拘束されるものではな
い。以下の「(e) 作用」の欄についても同様であ
る。
(e) 作用
上記した構成により、本発明は、上下方向に設
置された制振装置５が構造体３に生じる、１次以
上、高次の振動を適宜吸収するように作用する。
置された制振装置５が構造体３に生じる、１次以
上、高次の振動を適宜吸収するように作用する。
また、本発明は、波高の大きな波５ｉは、消波
装置５ｈ内に流入してそのエネルギが吸収される
ように作用する。
装置５ｈ内に流入してそのエネルギが吸収される
ように作用する。
(f) 実施例
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。
る。
第１図は本発明による制振構造の一実施例が用
いられた構造物の一例を示す図、 第２図は制振装置の一配置例を示す斜視図、 第３図は制振装置の一実施例を示す平面図、 第４図は第３図の制振装置の正断面図、 第５図は制振装置の別の実施例を示す平面図、 第６図は第５図の制振装置の正断面図、 第７図は制振装置の更に別の実施例を示す平面
図、 第８図は第７図の制振装置の正断面図、 第９図は制振装置の別の配置例を示す斜視図、 第１０図は第９図の平面図、 第１１図は制振装置の更に別の配置例を示す平
面図、 第１２図は制振装置の更に別の配置例を示す平
面図、 第１３図は制振装置が用いられる構造物の別の
例を示す正面図、 第１４図は制振装置の更に別の配置例を示す平
面図、 第１５図は制振装置の更に別の配置例を示す平
面図、 第１６図は制振装置の更に別の実施例を示す正
断面図、 第１７図は制振装置の更に別の実施例を示す正
断面図、 第１８図乃至第２０図は構造物の各種の振動モ
ードを示す図、 第２１図は制振構造の一実施例を示す正面図、 第２２図は制振構造の別の実施例を示す正面図
である。
いられた構造物の一例を示す図、 第２図は制振装置の一配置例を示す斜視図、 第３図は制振装置の一実施例を示す平面図、 第４図は第３図の制振装置の正断面図、 第５図は制振装置の別の実施例を示す平面図、 第６図は第５図の制振装置の正断面図、 第７図は制振装置の更に別の実施例を示す平面
図、 第８図は第７図の制振装置の正断面図、 第９図は制振装置の別の配置例を示す斜視図、 第１０図は第９図の平面図、 第１１図は制振装置の更に別の配置例を示す平
面図、 第１２図は制振装置の更に別の配置例を示す平
面図、 第１３図は制振装置が用いられる構造物の別の
例を示す正面図、 第１４図は制振装置の更に別の配置例を示す平
面図、 第１５図は制振装置の更に別の配置例を示す平
面図、 第１６図は制振装置の更に別の実施例を示す正
断面図、 第１７図は制振装置の更に別の実施例を示す正
断面図、 第１８図乃至第２０図は構造物の各種の振動モ
ードを示す図、 第２１図は制振構造の一実施例を示す正面図、 第２２図は制振構造の別の実施例を示す正面図
である。
構造物である超高層建物１は、第１図に示すよ
うに、地上２に立設された構造体３を有してお
り、構造体３の頂部３ａには制振装置５が設置さ
れている。制振装置５は、第２図に示すように、
互いに直角に交わる形で２個設置されており、各
制振装置５は、第３図及び第４図に示すように、
上部に蓋体５ｇの設けられた平面形状が長方形の
液体槽５ａを有している。各液体槽５ａには、水
又は水と同程度かそれよりも大なる粘性を有する
液体５ｂが注入されており、それ等注入された液
体５ｂにより液体槽５ａには、第２図に示すよう
に、当該液体５ｂが揺動する波動水面５ｆが扁平
形状としての長方形状に形成される。更に液体槽
５ａの、第３図左右両側にはステンレス、ビニロ
ン、高性能繊維等からなる減衰部材としてのメツ
シユ５ｃが、第４図上下２段に亙り設置されてお
り、また、液体槽５ａの上部で常には液体５ｂに
浸漬されていない部位である蓋体５ｇの両側に
は、消波装置５ｈ，５ｈが設けられている。消波
装置５ｈは鉄屑、砕石、金属切粉等をブロツク状
に形成したものや、第１７図に示すように、板状
のメツシユ５ｋを上下方向に複数枚積層してなる
メツシユ集合体５ｍ等の多孔質部材から構成され
ている。
うに、地上２に立設された構造体３を有してお
り、構造体３の頂部３ａには制振装置５が設置さ
れている。制振装置５は、第２図に示すように、
互いに直角に交わる形で２個設置されており、各
制振装置５は、第３図及び第４図に示すように、
上部に蓋体５ｇの設けられた平面形状が長方形の
液体槽５ａを有している。各液体槽５ａには、水
又は水と同程度かそれよりも大なる粘性を有する
液体５ｂが注入されており、それ等注入された液
体５ｂにより液体槽５ａには、第２図に示すよう
に、当該液体５ｂが揺動する波動水面５ｆが扁平
形状としての長方形状に形成される。更に液体槽
５ａの、第３図左右両側にはステンレス、ビニロ
ン、高性能繊維等からなる減衰部材としてのメツ
シユ５ｃが、第４図上下２段に亙り設置されてお
り、また、液体槽５ａの上部で常には液体５ｂに
浸漬されていない部位である蓋体５ｇの両側に
は、消波装置５ｈ，５ｈが設けられている。消波
装置５ｈは鉄屑、砕石、金属切粉等をブロツク状
に形成したものや、第１７図に示すように、板状
のメツシユ５ｋを上下方向に複数枚積層してなる
メツシユ集合体５ｍ等の多孔質部材から構成され
ている。
超高層建物１は、以上のような構成を有するの
で、地震や強風等により構造体３が揺れ動くと、
頂部３ａに設置された制振装置５も揺れ動く。す
ると、該制振装置５内の液体５ｂが、第３図及び
第４図に示すように、構造体３の振動に同期する
形で、波動水面５ｆの長手方向WDに揺動する。
即ち、液体５ｂの揺動周期（液体５ｂの揺動周期
は、第３図及び第４図に示すように、液体槽５ａ
の長辺方向長さＬ１及び液体５ｂの静止状態にお
ける液高Ｌ３によつて決定される）を超高層建物
１の１次固有振動周期と一致させることにより、
液体５ｂは超高層建物１の振動によつて容易に揺
動を開始し、その波動により超高層建物１の振動
エネルギを吸収する。液体５ｂが揺動すると、該
揺動により、液体５ｂは、矢印ARに示すよう
に、液体槽５ａ内に設置されたメツシユ５ｃを、
第４図上下方向に通過する形となり、その際に液
体５ｂとメツシユ５ｃとの間に作用する粘性抵抗
は、該液体５ｂの移動を制限する方向に作用す
る。これにより、液体５ｂはその揺動が減衰され
て、振動エネルギの吸収能力が向上する。
で、地震や強風等により構造体３が揺れ動くと、
頂部３ａに設置された制振装置５も揺れ動く。す
ると、該制振装置５内の液体５ｂが、第３図及び
第４図に示すように、構造体３の振動に同期する
形で、波動水面５ｆの長手方向WDに揺動する。
即ち、液体５ｂの揺動周期（液体５ｂの揺動周期
は、第３図及び第４図に示すように、液体槽５ａ
の長辺方向長さＬ１及び液体５ｂの静止状態にお
ける液高Ｌ３によつて決定される）を超高層建物
１の１次固有振動周期と一致させることにより、
液体５ｂは超高層建物１の振動によつて容易に揺
動を開始し、その波動により超高層建物１の振動
エネルギを吸収する。液体５ｂが揺動すると、該
揺動により、液体５ｂは、矢印ARに示すよう
に、液体槽５ａ内に設置されたメツシユ５ｃを、
第４図上下方向に通過する形となり、その際に液
体５ｂとメツシユ５ｃとの間に作用する粘性抵抗
は、該液体５ｂの移動を制限する方向に作用す
る。これにより、液体５ｂはその揺動が減衰され
て、振動エネルギの吸収能力が向上する。
また、構造体３の揺れが所定の値以上になる
と、制振装置５内の液体５ｂの波高も高くなり、
第４図に示すように、波５ｉの頂部５ｊが蓋部５
ｇに達するようになる。しかし、波の頂部５ｊが
直接蓋部５ｇにぶつかつて跳ね返ると、液体５ｂ
の周期に乱れが生じ、適正な制振効果を発揮する
ことが不可能となる。ところが、波５ｉの頂部５
ｊが生じる液体槽５ａの波動方向両側には消波装
置５ｈ，５ｈが設置され、該消波装置５ｈに波５
ｉがぶつかることにより波５ｉは、消波装置５ｈ
内の多孔質部材の多数の孔内に分散される形で流
入し、そのエネルギーが効果的に吸収され、槽内
の波動周期を混乱せるような跳ね返りによる波が
生じることは無い。更に蓋部５ｇに波が直接当た
ることにより、蓋部５ｇに過大な圧力が生じて蓋
部５ｇが変形してしまうことも未然に防止するこ
とが出来る。従つて、制振装置５による振動の吸
収動作は円滑に行われる。
と、制振装置５内の液体５ｂの波高も高くなり、
第４図に示すように、波５ｉの頂部５ｊが蓋部５
ｇに達するようになる。しかし、波の頂部５ｊが
直接蓋部５ｇにぶつかつて跳ね返ると、液体５ｂ
の周期に乱れが生じ、適正な制振効果を発揮する
ことが不可能となる。ところが、波５ｉの頂部５
ｊが生じる液体槽５ａの波動方向両側には消波装
置５ｈ，５ｈが設置され、該消波装置５ｈに波５
ｉがぶつかることにより波５ｉは、消波装置５ｈ
内の多孔質部材の多数の孔内に分散される形で流
入し、そのエネルギーが効果的に吸収され、槽内
の波動周期を混乱せるような跳ね返りによる波が
生じることは無い。更に蓋部５ｇに波が直接当た
ることにより、蓋部５ｇに過大な圧力が生じて蓋
部５ｇが変形してしまうことも未然に防止するこ
とが出来る。従つて、制振装置５による振動の吸
収動作は円滑に行われる。
なお、上述の実施例は、液体槽５ａ内に設ける
減衰部材としてメツシユ５ｃを用いた場合につい
て述べたが、減衰部材としては、液体槽５ａ内の
液体５ｂの揺動を減衰させることが出来る限り、
どのような形態、形状のもの、又、どのような設
置態様でもよく、例えば、メツシユ５ｃを、第５
図及び第６図に示すように、液体槽５ａを第６図
縦方向に区切る形で複数個設置してもよい。更
に、第１６図に示すように、メツシユ５ｃを液体
槽５ａの縦方向及び横方向に適宜組み合わせた形
で設けることも当然可能である。
減衰部材としてメツシユ５ｃを用いた場合につい
て述べたが、減衰部材としては、液体槽５ａ内の
液体５ｂの揺動を減衰させることが出来る限り、
どのような形態、形状のもの、又、どのような設
置態様でもよく、例えば、メツシユ５ｃを、第５
図及び第６図に示すように、液体槽５ａを第６図
縦方向に区切る形で複数個設置してもよい。更
に、第１６図に示すように、メツシユ５ｃを液体
槽５ａの縦方向及び横方向に適宜組み合わせた形
で設けることも当然可能である。
また、メツシユ５ｃに限らず、例えば、第７図
及び第８図に示すように、液体槽５ａに、液体５
ｂの波動方向、即ち図中左右方向に区切つた形で
隔壁５ｄを設け（波動水面５ｆは複数に分割され
る）、該隔壁５ｄに突起５ｅを多数、液体５ｂの
揺動形態に適合した形に（即ち、例えば、第８図
に示すように、中央部が凹んだ形に）植設し、該
突起５ｅと液体５ｂ間に生じる粘性抵抗により液
体５ｂの振動を減衰させるようにすることも当然
可能である。更に、鋼の切粉状のものや、プラス
チツク成型品等を液体槽５ａ内に減衰部材として
設置することも出来る。
及び第８図に示すように、液体槽５ａに、液体５
ｂの波動方向、即ち図中左右方向に区切つた形で
隔壁５ｄを設け（波動水面５ｆは複数に分割され
る）、該隔壁５ｄに突起５ｅを多数、液体５ｂの
揺動形態に適合した形に（即ち、例えば、第８図
に示すように、中央部が凹んだ形に）植設し、該
突起５ｅと液体５ｂ間に生じる粘性抵抗により液
体５ｂの振動を減衰させるようにすることも当然
可能である。更に、鋼の切粉状のものや、プラス
チツク成型品等を液体槽５ａ内に減衰部材として
設置することも出来る。
また、制振装置５の配置態様も、配置場所、求
められる制振性能に応じて適宜選択することが出
来る。即ち、液体５ｂの波動は各制振装置５の長
手方向に生じるので、各制振装置５の波動水面５
ｆの長手方向WDを振動を吸収すべき建物１の少
なくとも２方向に向けて設置することにより、揺
れが少なくとも２方向に分解された形で各制振装
置５に作用し、大きな制振効果を発揮させること
が出来る。例えば、第９図及び第１０図に示すよ
うに、複数の制振装置５を、その波動水面５ｆの
波動形成方向である長手方向WDが互いに直交す
る水平２方向に向くように配置することも可能で
ある。こうすることにより、建物１に生じる直角
２方向の揺れを効果的に吸収することが可能とな
る。更に制振装置５の設置態様としては、第１図
及び第１５図に示すように、多数の制振装置５
を、建物１の外壁１ａに沿つた形で配置すること
も可能であり（第１５図の場合には、建物１の中
央部にも配置している。）、こうした場合には、建
物１の頂部３ａにエレベータの機械室等の既存設
備が有つた場合にも、そうした既存設備を回避し
た形で制振装置５を設置することが可能となり、
更に建物空間の有効な利用も図ることが可能とな
る。また平面形状が円形の建物１の場合には、第
１２図に示すように、円形の外壁１ａに沿つて制
振装置５を多数配置するようにしてもよい。更に
第１４図に示すように、放射状に制振装置５を配
置することも当然可能である。また、振幅の大き
くなる建物１の外壁１ａに沿つて制振装置５を配
置すると、制振効果を大幅に高めることが可能と
なる。
められる制振性能に応じて適宜選択することが出
来る。即ち、液体５ｂの波動は各制振装置５の長
手方向に生じるので、各制振装置５の波動水面５
ｆの長手方向WDを振動を吸収すべき建物１の少
なくとも２方向に向けて設置することにより、揺
れが少なくとも２方向に分解された形で各制振装
置５に作用し、大きな制振効果を発揮させること
が出来る。例えば、第９図及び第１０図に示すよ
うに、複数の制振装置５を、その波動水面５ｆの
波動形成方向である長手方向WDが互いに直交す
る水平２方向に向くように配置することも可能で
ある。こうすることにより、建物１に生じる直角
２方向の揺れを効果的に吸収することが可能とな
る。更に制振装置５の設置態様としては、第１図
及び第１５図に示すように、多数の制振装置５
を、建物１の外壁１ａに沿つた形で配置すること
も可能であり（第１５図の場合には、建物１の中
央部にも配置している。）、こうした場合には、建
物１の頂部３ａにエレベータの機械室等の既存設
備が有つた場合にも、そうした既存設備を回避し
た形で制振装置５を設置することが可能となり、
更に建物空間の有効な利用も図ることが可能とな
る。また平面形状が円形の建物１の場合には、第
１２図に示すように、円形の外壁１ａに沿つて制
振装置５を多数配置するようにしてもよい。更に
第１４図に示すように、放射状に制振装置５を配
置することも当然可能である。また、振幅の大き
くなる建物１の外壁１ａに沿つて制振装置５を配
置すると、制振効果を大幅に高めることが可能と
なる。
また、本発明による制振装置５が適用される構
造物としては、柔構造の比較的振動周期の長い構
造物が適しており、第１図に示すような超高層建
物１の他に、例えば第１３図に示すような鉄骨等
からなるタワー６等にも適用することが出来るこ
とは勿論である。
造物としては、柔構造の比較的振動周期の長い構
造物が適しており、第１図に示すような超高層建
物１の他に、例えば第１３図に示すような鉄骨等
からなるタワー６等にも適用することが出来るこ
とは勿論である。
なお、液体槽５ａ内の液体５ｂの量としては、
揺動に寄与する自由水重量が構造物の重量の0.5
〜２％（自由水重量が大きいほど制振効果は高
い）、減衰部材による減衰定数が２〜10％程度で、
制振効果を発揮させることが出来る。
揺動に寄与する自由水重量が構造物の重量の0.5
〜２％（自由水重量が大きいほど制振効果は高
い）、減衰部材による減衰定数が２〜10％程度で、
制振効果を発揮させることが出来る。
更に、上述の実施例は、消波装置５ｈを、液体
槽５ａの波動方向WD両側に設けた場合について
述べたが、消波装置５ｈは液体槽５ａの両側に限
らず、液体５ｂに常には浸漬されない部位に設け
るかぎりどこに設けることも可能であり、例えば
液体槽５ａの上部全面又は側壁全面に設けるよう
に構成することも当然可能である。
槽５ａの波動方向WD両側に設けた場合について
述べたが、消波装置５ｈは液体槽５ａの両側に限
らず、液体５ｂに常には浸漬されない部位に設け
るかぎりどこに設けることも可能であり、例えば
液体槽５ａの上部全面又は側壁全面に設けるよう
に構成することも当然可能である。
また、構造体３に生じる、振動モードには、１
次の振動モードの他、２次、３次等、より高次の
モードが有り、それ等の振動態様は、例えば１次
のモードは、第１８図に示すように、構造体３の
上端に最大振幅部分Ｍ１が現われるモードとなる
（なお、第１８図乃至第２０図においては、構造
体３は、説明を分かり易くするために、直線的に
表示している）。しかし、２次の振動モードは、
第１９図に示すように、１次とはそのモードが大
幅に相違し、最大振幅部分Ｍ２，Ｍ３は、構造体
３の上端ばかりか、中央部やや下方部分も生じ
る。更に、３次の振動モードでは、第２０図に示
すように、最大振幅部分Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６は、構
造体３の上端、中間上部、中間下部にそれぞれ生
じる。
次の振動モードの他、２次、３次等、より高次の
モードが有り、それ等の振動態様は、例えば１次
のモードは、第１８図に示すように、構造体３の
上端に最大振幅部分Ｍ１が現われるモードとなる
（なお、第１８図乃至第２０図においては、構造
体３は、説明を分かり易くするために、直線的に
表示している）。しかし、２次の振動モードは、
第１９図に示すように、１次とはそのモードが大
幅に相違し、最大振幅部分Ｍ２，Ｍ３は、構造体
３の上端ばかりか、中央部やや下方部分も生じ
る。更に、３次の振動モードでは、第２０図に示
すように、最大振幅部分Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６は、構
造体３の上端、中間上部、中間下部にそれぞれ生
じる。
従つて、単に構造体３の上部に制振装置５を設
置しても、１次振動に対しては有効であるが、２
次以上の高次振動に対しては有効性を欠く場合が
有る。
置しても、１次振動に対しては有効であるが、２
次以上の高次振動に対しては有効性を欠く場合が
有る。
そこで、第２１図に示すように、構造体３の上
部、従つて、構造体３の１次固有振動における最
大振幅部分Ｍ１に、構造体３の１次固有振動数に
対応した（通常は、一致）揺動周期を有する液体
５ｂの貯溜された制振装置５Aを設置すると共に、
構造体３の２次固有振動における最大振幅部分Ｍ
２及びＭ３に、構造体３の２次固有振動数に対応
した（通常は、一致）揺動周期を有する液体５ｂ
の貯溜された制振装置５Bを設置する。なお、制
振装置５を構成する液体槽５ａは、貯溜する液体
５ｂの揺動周期が短くなればなるほど、従つて揺
動数が高くなればなるほど、小さくすることが出
来る。
部、従つて、構造体３の１次固有振動における最
大振幅部分Ｍ１に、構造体３の１次固有振動数に
対応した（通常は、一致）揺動周期を有する液体
５ｂの貯溜された制振装置５Aを設置すると共に、
構造体３の２次固有振動における最大振幅部分Ｍ
２及びＭ３に、構造体３の２次固有振動数に対応
した（通常は、一致）揺動周期を有する液体５ｂ
の貯溜された制振装置５Bを設置する。なお、制
振装置５を構成する液体槽５ａは、貯溜する液体
５ｂの揺動周期が短くなればなるほど、従つて揺
動数が高くなればなるほど、小さくすることが出
来る。
こうすることにより、第２１図に示す構造体３
は、地震等に際して生じる、１次振動は制振装置
５Aで、２次振動は制振装置５Bで有効に吸収され
る。更に、制振性能を高めるために、第２１図に
示す制振装置２２A，２２Bによる１次、２次振動
に対する制振動作ばかりでなく、第２２図に示す
ように、３次固有振動における最大振幅部分Ｍ
４，Ｍ５，Ｍ６に、構造体３の３次固有振動数に
対応した（通常は、一致）揺動周期を有する液体
５ｂの貯溜された制振装置５Cを設置すると、構
造体３の制振性能は、３次固有振動部分にまで拡
張される。
は、地震等に際して生じる、１次振動は制振装置
５Aで、２次振動は制振装置５Bで有効に吸収され
る。更に、制振性能を高めるために、第２１図に
示す制振装置２２A，２２Bによる１次、２次振動
に対する制振動作ばかりでなく、第２２図に示す
ように、３次固有振動における最大振幅部分Ｍ
４，Ｍ５，Ｍ６に、構造体３の３次固有振動数に
対応した（通常は、一致）揺動周期を有する液体
５ｂの貯溜された制振装置５Cを設置すると、構
造体３の制振性能は、３次固有振動部分にまで拡
張される。
(g) 発明の効果
以上、説明したように、本発明によれば、以上
説明したように、本発明によれば、地震時等にお
いて、固有振動数で水平方向に振動する構造体を
有する超高層建物１、タワー６などの構造物にお
いて、波動水面５ｆなどの開放液面を形成する形
で注入された液体５ｂを有する液体槽５ａからな
る制振装置５，５A，５B，５Cを、複数個、構造
体の上下方向に設置し、前記液体槽の、常には液
体に浸漬されていない部位に、板状のメツシユを
上下方向に複数枚積層してなるメツシユ集合体を
消波装置として設けて構成したので、複雑な振動
モードを呈する、高次固有振動を含む構造物の振
動を効果的に制振することが出来る。
説明したように、本発明によれば、地震時等にお
いて、固有振動数で水平方向に振動する構造体を
有する超高層建物１、タワー６などの構造物にお
いて、波動水面５ｆなどの開放液面を形成する形
で注入された液体５ｂを有する液体槽５ａからな
る制振装置５，５A，５B，５Cを、複数個、構造
体の上下方向に設置し、前記液体槽の、常には液
体に浸漬されていない部位に、板状のメツシユを
上下方向に複数枚積層してなるメツシユ集合体を
消波装置として設けて構成したので、複雑な振動
モードを呈する、高次固有振動を含む構造物の振
動を効果的に制振することが出来る。
また、波高の大きな波は、消波装置内に流入し
てそのエネルギが吸収されるので、当該波が液体
槽の蓋などに当たつて跳ね返り、液体槽内の波の
波動周期を混乱させるような事態の発生を防止す
ることが出来るので、信頼性の高い制振構造の提
供が可能となる。
てそのエネルギが吸収されるので、当該波が液体
槽の蓋などに当たつて跳ね返り、液体槽内の波の
波動周期を混乱させるような事態の発生を防止す
ることが出来るので、信頼性の高い制振構造の提
供が可能となる。
更に、消波装置は板状のメツシユを上下方向に
複数枚積層してなるメツシユ集合体からなるの
で、その設置は単に板状のメツシユを配置するだ
けなので、簡単であり、また、メツシユの設置枚
数を変化させることにより容易にその消波能力を
調整することが出来る。
複数枚積層してなるメツシユ集合体からなるの
で、その設置は単に板状のメツシユを配置するだ
けなので、簡単であり、また、メツシユの設置枚
数を変化させることにより容易にその消波能力を
調整することが出来る。
また、地震時等において、固有振動数で水平方
向に振動する構造体を有する構造物において、開
放液面を形成する形で注入された液体を有する液
体槽からなる制振装置を、１次固有振動数及び少
なくと２次固有振動数の最大振幅部分Ｍ１，Ｍ
２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６に設置し、前記液体
槽の、常には液体に浸漬されていない部位に、板
状のメツシユを上下方向に複数枚積層してなるメ
ツシユ集合体を消波装置として設けて構成する
と、上述したメツシユ集合体の効果に加えて、モ
ードの相違する振動の混在した振動に対してその
最大振幅部分で制振性能を発揮することが可能と
なり、有効に制振効果を発揮させることが出来
る。
向に振動する構造体を有する構造物において、開
放液面を形成する形で注入された液体を有する液
体槽からなる制振装置を、１次固有振動数及び少
なくと２次固有振動数の最大振幅部分Ｍ１，Ｍ
２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６に設置し、前記液体
槽の、常には液体に浸漬されていない部位に、板
状のメツシユを上下方向に複数枚積層してなるメ
ツシユ集合体を消波装置として設けて構成する
と、上述したメツシユ集合体の効果に加えて、モ
ードの相違する振動の混在した振動に対してその
最大振幅部分で制振性能を発揮することが可能と
なり、有効に制振効果を発揮させることが出来
る。
更に、地震時等において、固有振動数で水面方
向に振動する構造体を有する構造物において、開
放液面を形成する形で注入された液体を有する液
体槽からなる制振装置を、その液体槽の大きさを
変えた形で複数個、構造体の上下方向に設置し、
前記液体槽の、常には液体に浸漬されていない部
位に、板状のメツシユを上下方向に複数枚積層し
てなるメツシユ集合体を消波装置として設けて構
成すると、上述したメツシユ集合体の効果に加え
て、液体槽の設置される各位置で、無駄なスペー
ス等が生じることを無くすことが出来、構造物の
限られた空間を有効に活用することが可能とな
る。
向に振動する構造体を有する構造物において、開
放液面を形成する形で注入された液体を有する液
体槽からなる制振装置を、その液体槽の大きさを
変えた形で複数個、構造体の上下方向に設置し、
前記液体槽の、常には液体に浸漬されていない部
位に、板状のメツシユを上下方向に複数枚積層し
てなるメツシユ集合体を消波装置として設けて構
成すると、上述したメツシユ集合体の効果に加え
て、液体槽の設置される各位置で、無駄なスペー
ス等が生じることを無くすことが出来、構造物の
限られた空間を有効に活用することが可能とな
る。
第１図は本発明による制振構造の一実施例が用
いられた構造物の一例を示す図、第２図は制振装
置の一配置例を示す斜視図、第３図は制振装置の
一実施例を示す平面図、第４図は第３図の制振装
置の正断面図、第５図は制振装置の別の実施例を
示す平面図、第６図は第５図の制振装置の正断面
図、第７図は制振装置の更に別の実施例を示す平
面図、第８図は第７図の制振装置の正断面図、第
９図は制振装置の別の配置例を示す斜視図、第１
０図は第９図の平面図、第１１図は制振装置の更
に別の配置例を示す平面図、第１２図は制振装置
の更に別の配置例を示す平面図、第１３図は制振
装置が用いられる構造物の別の例を示す正面図、
第１４図は制振装置の更に別の配置例を示す平面
図、第１５図は制振装置の更に別の配置例を示す
平面図、第１６図は制振装置の更に別の実施例を
示す正断面図、第１７図は制振装置の更に別の実
施例を示す正断面図、第１８図乃至第２０図は構
造物の各種の振動モードを示す図、第２１は制振
構造の一実施例を示す正面図、第２２図は制振構
造の別の実施例を示す正面図である。 １……構造物（超高層建物）、３……構造体、
５……制振装置、５ａ……液体槽、５ｂ……液
体、５ｃ……減衰部材（メツシユ）、５ｄ……減
衰部材（隔壁）、５ｅ……減衰部材（突起）、５ｆ
……開放液面（波動水面）、５ｈ……消波装置、
５ｋ……メツシユ、５ｍ……メツシユ集合体、６
……構造物（タワー）、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，
Ｍ５，Ｍ６……最大振幅部分。
いられた構造物の一例を示す図、第２図は制振装
置の一配置例を示す斜視図、第３図は制振装置の
一実施例を示す平面図、第４図は第３図の制振装
置の正断面図、第５図は制振装置の別の実施例を
示す平面図、第６図は第５図の制振装置の正断面
図、第７図は制振装置の更に別の実施例を示す平
面図、第８図は第７図の制振装置の正断面図、第
９図は制振装置の別の配置例を示す斜視図、第１
０図は第９図の平面図、第１１図は制振装置の更
に別の配置例を示す平面図、第１２図は制振装置
の更に別の配置例を示す平面図、第１３図は制振
装置が用いられる構造物の別の例を示す正面図、
第１４図は制振装置の更に別の配置例を示す平面
図、第１５図は制振装置の更に別の配置例を示す
平面図、第１６図は制振装置の更に別の実施例を
示す正断面図、第１７図は制振装置の更に別の実
施例を示す正断面図、第１８図乃至第２０図は構
造物の各種の振動モードを示す図、第２１は制振
構造の一実施例を示す正面図、第２２図は制振構
造の別の実施例を示す正面図である。 １……構造物（超高層建物）、３……構造体、
５……制振装置、５ａ……液体槽、５ｂ……液
体、５ｃ……減衰部材（メツシユ）、５ｄ……減
衰部材（隔壁）、５ｅ……減衰部材（突起）、５ｆ
……開放液面（波動水面）、５ｈ……消波装置、
５ｋ……メツシユ、５ｍ……メツシユ集合体、６
……構造物（タワー）、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，
Ｍ５，Ｍ６……最大振幅部分。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 地震時等において、固有振動数で水平方向に
振動する構造体を有する構造物において、 開放液面を形成する形で注入された液体を有す
る液体槽からなる制御装置を、複数個、構造体の
上下方向に設置し、 前記液体槽の、常には液体に浸漬されていない
部位に、板状のメツシユを上下方向に複数枚積層
してなるメツシユ集合体を消波装置として設けて
構成した構造物の制振構造。 ２ 地震時等において、固有振動数で水平方向に
振動する構造体を有する構造物において、 開放液面を形成する形で注入された液体を有す
る液体槽からなる制振装置を、１次固有振動数及
び少なくと２次固有振動数の最大振幅部分に設置
し、 前記液体槽の、常には液体に浸漬されていない
部位に、板状のメツシユを上下方向に複数枚積層
してなるメツシユ集合体を消波装置として設けて
構成した構造物の制振構造。 ３ 地震時等において、固有振動数で水平方向に
振動する構造体を有する構造物において、 開放液面を形成する形で注入された液体を有す
る液体槽からなる制振装置を、その液体槽の大き
さを変えた形で複数個、構造体の上下方向に設置
し、 前記液体槽の、常には液体に浸漬されていない
部位に、板状のメツシユを上下方向に複数枚積層
してなるメツシユ集合体を消波装置として設けて
構成した構造物の制振構造。 ４ 液体槽に液体の振動を減衰する減衰部材を設
けて構成した特許請求の範囲第１項または第２項
または第３項記載の構造物の制振構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14868688A JPH01318670A (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 構造物の制振構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14868688A JPH01318670A (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 構造物の制振構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01318670A JPH01318670A (ja) | 1989-12-25 |
| JPH0522030B2 true JPH0522030B2 (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=15458333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14868688A Granted JPH01318670A (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 構造物の制振構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01318670A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2810892B2 (ja) * | 1988-06-17 | 1998-10-15 | 清水建設株式会社 | 構造物の振動抑制装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59161565A (ja) * | 1983-03-07 | 1984-09-12 | 三菱電機株式会社 | 振動制御装置 |
| JPH0756183B2 (ja) * | 1986-08-06 | 1995-06-14 | 清水建設株式会社 | ストツパ機能を備えた建築物の振動抑制装置 |
-
1988
- 1988-06-16 JP JP14868688A patent/JPH01318670A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01318670A (ja) | 1989-12-25 |
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