JPH08326837A - 制振装置および構造物 - Google Patents
制振装置および構造物Info
- Publication number
- JPH08326837A JPH08326837A JP13004995A JP13004995A JPH08326837A JP H08326837 A JPH08326837 A JP H08326837A JP 13004995 A JP13004995 A JP 13004995A JP 13004995 A JP13004995 A JP 13004995A JP H08326837 A JPH08326837 A JP H08326837A
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- Japan
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- container
- vibration
- damping device
- vibration damping
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- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【構成】構造物に取り付けられた、または取り付け可能
な容器２の内部にはチキソトロピ特性を有する物質５が
貯留されている。また容器２は蓋３によって閉じられて
いる。 【効果】制振装置５０を構造物に取り付けた場合に、そ
の構造物に衝撃的な加振力が加わった場合には、容器２
に貯蔵されたチキソトロピ特性を有する物質５に生じる
慣性力の作用によってチキソトロピ特性を有する物質５
はゲルからゾルへの相変化を生じる。この際に構造物の
運動エネルギを消費し、よって大きな減衰効果を発生す
る。その結果、構造物に大きな振動が発生することはな
く、また発生した振動もすみやかに減衰する。
な容器２の内部にはチキソトロピ特性を有する物質５が
貯留されている。また容器２は蓋３によって閉じられて
いる。 【効果】制振装置５０を構造物に取り付けた場合に、そ
の構造物に衝撃的な加振力が加わった場合には、容器２
に貯蔵されたチキソトロピ特性を有する物質５に生じる
慣性力の作用によってチキソトロピ特性を有する物質５
はゲルからゾルへの相変化を生じる。この際に構造物の
運動エネルギを消費し、よって大きな減衰効果を発生す
る。その結果、構造物に大きな振動が発生することはな
く、また発生した振動もすみやかに減衰する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は建築，土木構造物等に用
いられる制振装置およびその制振装置を用いた構造物に
関する。
いられる制振装置およびその制振装置を用いた構造物に
関する。
【０００２】
【従来の技術】建築，土木構造物は地震や風，交通振動
などによって振動を生じる。特に地震や突風を受けた際
には、衝撃に近い形で大きく加振されることがある。こ
れにより励起された振動はすばやく減衰させる必要があ
るが、近年の構造物の軽量化に伴い、構造物そのものの
内部減衰は小さくなる傾向にある。そのため、大きな振
動が励起されると共に、励起された振動がすみやかに減
衰しない可能性があり、構造物内に居住している人間に
不快感や不安を与えるばかりではなく、構造物に許容値
を越える応力を発生させる危険があった。
などによって振動を生じる。特に地震や突風を受けた際
には、衝撃に近い形で大きく加振されることがある。こ
れにより励起された振動はすばやく減衰させる必要があ
るが、近年の構造物の軽量化に伴い、構造物そのものの
内部減衰は小さくなる傾向にある。そのため、大きな振
動が励起されると共に、励起された振動がすみやかに減
衰しない可能性があり、構造物内に居住している人間に
不快感や不安を与えるばかりではなく、構造物に許容値
を越える応力を発生させる危険があった。
【０００３】上述の問題を解決するために、構造物に液
体を貯留する貯留タンクを設け、この液体の振動によっ
て構造物の振動を抑制する制振装置が公知となってい
る。このような発明の例として、特開昭62−82182号や
特開平5−149026号公報が挙げられる。
体を貯留する貯留タンクを設け、この液体の振動によっ
て構造物の振動を抑制する制振装置が公知となってい
る。このような発明の例として、特開昭62−82182号や
特開平5−149026号公報が挙げられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の、液体
を用いた制振装置では、付加する減衰力に限界があり、
特に衝撃的な加振力に対しては、十分に振動を抑制する
ことができなくなる危険性がある。
を用いた制振装置では、付加する減衰力に限界があり、
特に衝撃的な加振力に対しては、十分に振動を抑制する
ことができなくなる危険性がある。
【０００５】本発明の目的は、特に衝撃的な加振力に対
して大きな減衰を付加することが可能な、主に建築，土
木構造物等に用いられる制振装置を提供することにあ
る。
して大きな減衰を付加することが可能な、主に建築，土
木構造物等に用いられる制振装置を提供することにあ
る。
【０００６】本発明の他の目的は、特に衝撃的な加振力
に対して大きな振動が発生することなく、また発生した
振動がすみやかに減衰される構造物を提供することにあ
る。
に対して大きな振動が発生することなく、また発生した
振動がすみやかに減衰される構造物を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】ところで、ある種のコロ
イド溶液では、通常は流動性を示さないゲル状態である
が、振動や撹拌，荷重や変形等が加わることによって流
動性を示すゾル状態になり、ゾル状態にあるものが放置
されることによって再びゲル状態に変化するという現象
を示す。この現象をチキソトロピ現象と呼び、チキソト
ロピ現象を示す特性をチキソトロピ特性と呼ぶことは公
知である。以下、チキソトロピ特性を有する物質をチキ
ソトロピ性物質と呼ぶ。
イド溶液では、通常は流動性を示さないゲル状態である
が、振動や撹拌，荷重や変形等が加わることによって流
動性を示すゾル状態になり、ゾル状態にあるものが放置
されることによって再びゲル状態に変化するという現象
を示す。この現象をチキソトロピ現象と呼び、チキソト
ロピ現象を示す特性をチキソトロピ特性と呼ぶことは公
知である。以下、チキソトロピ特性を有する物質をチキ
ソトロピ性物質と呼ぶ。
【０００８】本発明の制振装置は、上記問題を解決する
ために、構造物に取り付けられた、もしくは取り付け可
能な容器と、その容器内にチキソトロピ性物質を貯留し
た構成とする。
ために、構造物に取り付けられた、もしくは取り付け可
能な容器と、その容器内にチキソトロピ性物質を貯留し
た構成とする。
【０００９】また、本発明の構造物は、その構造物に取
り付けられた、もしくは取り付け可能な容器と、その容
器内にチキソトロピ性物質を貯留した構成の制振装置
を、構造物の振動の腹となる位置に配置した構成とす
る。
り付けられた、もしくは取り付け可能な容器と、その容
器内にチキソトロピ性物質を貯留した構成の制振装置
を、構造物の振動の腹となる位置に配置した構成とす
る。
【００１０】
【作用】以上の構成による制振装置を構造物に取り付け
た場合、大きな衝撃加振力がその構造物に加わった場
合、チキソトロピ性物質がゲルからゾルへの相転位を生
じ、その際に構造物の振動エネルギを消費することにな
り、その結果構造物は大きく振動することはなくまた発
生した振動についてもすみやかに減衰する。運動停止の
後にはチキソトロピ性物質は再びゾルからゲルへ相転移
するため、衝撃加振力が構造物に繰り返して加わったと
しても、上記作用によって振動を減衰させることができ
る。
た場合、大きな衝撃加振力がその構造物に加わった場
合、チキソトロピ性物質がゲルからゾルへの相転位を生
じ、その際に構造物の振動エネルギを消費することにな
り、その結果構造物は大きく振動することはなくまた発
生した振動についてもすみやかに減衰する。運動停止の
後にはチキソトロピ性物質は再びゾルからゲルへ相転移
するため、衝撃加振力が構造物に繰り返して加わったと
しても、上記作用によって振動を減衰させることができ
る。
【００１１】また、本発明の構造物は、取り付けられた
制振要素の上記作用により、衝撃的な加振力が加わった
場合にも大きな振動が発生することはなくまた発生した
振動についてもすみやかに減衰する。
制振要素の上記作用により、衝撃的な加振力が加わった
場合にも大きな振動が発生することはなくまた発生した
振動についてもすみやかに減衰する。
【００１２】
【実施例】本発明の一実施例を図を用いて説明する。図
１は本発明の制振装置の部分縦断面図である。制振装置
５０は、容器２と、容器２の蓋３と、容器２に貯留され
ているチキソトロピ性物質５とにより構成されている。
また、チキソトロピ性物質５は、容器２の内部空洞を完
全に満たしているのではなく、上部に空間を余した充填
量とする。
１は本発明の制振装置の部分縦断面図である。制振装置
５０は、容器２と、容器２の蓋３と、容器２に貯留され
ているチキソトロピ性物質５とにより構成されている。
また、チキソトロピ性物質５は、容器２の内部空洞を完
全に満たしているのではなく、上部に空間を余した充填
量とする。
【００１３】図２に本発明の構造物の一例を示す。構造
物１０はその最上部１１に図１に示した制振装置５０が
配置された構成となっている。
物１０はその最上部１１に図１に示した制振装置５０が
配置された構成となっている。
【００１４】構造物１０に衝撃的な加振力が加わった場
合の制振装置５０および構造物１０の挙動について説明
する。水平方向の衝撃的な加振力が構造物１０に加わる
と、構造物１０は振動を開始しようとする。この際、構
造物１０の構造的な特性により、最上部１１が振動の腹
となる。すると制振装置５０は構造物１０の最上部１１
と同様に振動しようとする。このとき制振要素５０の内
部のチキソトロピ性物質５には慣性力が働き、またチキ
ソトロピ性物質５が容器２の内部空間を完全には満たし
ていないためにチキソトロピ性物質５が容器２に運動を
拘束されていないために、チキソトロピ性物質５は容器
２の運動を完全には追従しない。よってチキソトロピ性
物質５は容器２の壁面に接している部分に大きなせん断
荷重を受け、チキソトロピ現象を生じゲルからゾルに相
変化する。この際に構造物の振動エネルギを消費するこ
とになり、よって構造物１０の振動は大きくなることは
なくまた発生した振動はすみやかに減衰する。またゲル
からゾルに相変化したチキソトロピ性物質５は、振動が
停止、もしくは十分に小さくなった後には再びゾルから
ゲルへと相変化する。よって、再び衝撃的な加振力が加
わった場合についても上記の効果を発生する。
合の制振装置５０および構造物１０の挙動について説明
する。水平方向の衝撃的な加振力が構造物１０に加わる
と、構造物１０は振動を開始しようとする。この際、構
造物１０の構造的な特性により、最上部１１が振動の腹
となる。すると制振装置５０は構造物１０の最上部１１
と同様に振動しようとする。このとき制振要素５０の内
部のチキソトロピ性物質５には慣性力が働き、またチキ
ソトロピ性物質５が容器２の内部空間を完全には満たし
ていないためにチキソトロピ性物質５が容器２に運動を
拘束されていないために、チキソトロピ性物質５は容器
２の運動を完全には追従しない。よってチキソトロピ性
物質５は容器２の壁面に接している部分に大きなせん断
荷重を受け、チキソトロピ現象を生じゲルからゾルに相
変化する。この際に構造物の振動エネルギを消費するこ
とになり、よって構造物１０の振動は大きくなることは
なくまた発生した振動はすみやかに減衰する。またゲル
からゾルに相変化したチキソトロピ性物質５は、振動が
停止、もしくは十分に小さくなった後には再びゾルから
ゲルへと相変化する。よって、再び衝撃的な加振力が加
わった場合についても上記の効果を発生する。
【００１５】チキソトロピ性物質５としては、水酸化ア
ルミニウムのゲル，ベントナイト等のサスペンション，
顔料粒子を乾燥性油に分散したペイント，アルミニウム
を潤滑油に分散したグリース，ヒマシ油誘導体および低
分子ポリエチレン誘導体等を用いることが可能である。
ルミニウムのゲル，ベントナイト等のサスペンション，
顔料粒子を乾燥性油に分散したペイント，アルミニウム
を潤滑油に分散したグリース，ヒマシ油誘導体および低
分子ポリエチレン誘導体等を用いることが可能である。
【００１６】図３に本発明の制振装置の別の実施例を示
す。制振装置５１は容器２と、容器２の蓋３と、容器２
に貯留されたチキソトロピ性物質５と、および容器２の
底面のほぼ中央に配置された、網目状の剛なしきり部材
２０とにより構成されている。この構成の制振装置によ
れば、制振要素５１が振動しようとする際に、チキソト
ロピ性物質５は容器２の側面に加えてしきり部材２０か
らもせん断荷重を受けるため、より効果的にゲルからゾ
ルへの相変化を促すことが可能になる。また同時に、し
きり部材２０により相変化されたチキソトロピ性物質５
は、しきり部材２０を通過する際に流動抵抗を発生す
る。これらの作用により、図１に示した実施例の制振装
置５０よりも大きな減衰効果がある。
す。制振装置５１は容器２と、容器２の蓋３と、容器２
に貯留されたチキソトロピ性物質５と、および容器２の
底面のほぼ中央に配置された、網目状の剛なしきり部材
２０とにより構成されている。この構成の制振装置によ
れば、制振要素５１が振動しようとする際に、チキソト
ロピ性物質５は容器２の側面に加えてしきり部材２０か
らもせん断荷重を受けるため、より効果的にゲルからゾ
ルへの相変化を促すことが可能になる。また同時に、し
きり部材２０により相変化されたチキソトロピ性物質５
は、しきり部材２０を通過する際に流動抵抗を発生す
る。これらの作用により、図１に示した実施例の制振装
置５０よりも大きな減衰効果がある。
【００１７】しきり部材２０は、網目状のものに限ら
ず、少なくとも一つの貫通孔を有する部材であればよ
い。また、複数のしきり部材を設けることによって、減
衰効果をさらに向上させることが可能である。
ず、少なくとも一つの貫通孔を有する部材であればよ
い。また、複数のしきり部材を設けることによって、減
衰効果をさらに向上させることが可能である。
【００１８】図４に、本発明の制振装置の他の実施例を
示す。この実施例の制振装置５２は網目状の水平しきり
部材２１によって上下二つに区切られた構成となってい
る。この構成の制振装置を構造物に取り付けた場合、次
のような効果が期待できる。制振装置５２が水平方向に
振動する場合、図１に示した実施例の制振装置５０と同
様に、チキソトロピ性物質５は容器２の運動を完全には
追従しない。この際にチキソトロピ性物質５はいわゆる
スロッシング現象を生じ、水平方向のみではなく上下方
向の振動が生じる。よって図４に示した制振装置１内の
チキソトロピ性物質５は、水平しきり部材２１によって
ゲルからゾルへの相変化を促されることになる。また水
平しきり部材２１をチキソトロピ性物質５が通過する際
に大きな流動抵抗を生じる。これらによって制振装置５
２は大きな減衰効果を発生する。またこのチキソトロピ
性物質５の上下方向の振動は、制振装置５２の振動がど
の方向であっても生じるため、全ての方向の振動に対し
て減衰効果がある。
示す。この実施例の制振装置５２は網目状の水平しきり
部材２１によって上下二つに区切られた構成となってい
る。この構成の制振装置を構造物に取り付けた場合、次
のような効果が期待できる。制振装置５２が水平方向に
振動する場合、図１に示した実施例の制振装置５０と同
様に、チキソトロピ性物質５は容器２の運動を完全には
追従しない。この際にチキソトロピ性物質５はいわゆる
スロッシング現象を生じ、水平方向のみではなく上下方
向の振動が生じる。よって図４に示した制振装置１内の
チキソトロピ性物質５は、水平しきり部材２１によって
ゲルからゾルへの相変化を促されることになる。また水
平しきり部材２１をチキソトロピ性物質５が通過する際
に大きな流動抵抗を生じる。これらによって制振装置５
２は大きな減衰効果を発生する。またこのチキソトロピ
性物質５の上下方向の振動は、制振装置５２の振動がど
の方向であっても生じるため、全ての方向の振動に対し
て減衰効果がある。
【００１９】水平しきり部材２１は、網目状のものに限
らず、少なくとも一つの貫通孔を有する部材であればよ
い。また、複数の水平しきり部材を設けることによっ
て、減衰効果をさらに向上させることが可能である。
らず、少なくとも一つの貫通孔を有する部材であればよ
い。また、複数の水平しきり部材を設けることによっ
て、減衰効果をさらに向上させることが可能である。
【００２０】図５に本発明の制振装置の他の実施例を示
す。この実施例の制振装置５３は、円筒形の容器８と、
容器８の蓋９と、容器８の底面のほぼ中央に取り付けら
れた網目状の円筒形しきり部材２２と、容器２に貯留さ
れたチキソトロピ性物質５によって構成される。この構
成の制振装置５３によれば、図３に示した制振装置５１
と同様の制振効果が得られる。また制振装置５３は円筒
形をしており、また円筒形しきり部材２２についても円
筒形であり容器２のほぼ中央に配置されているために、
異方性がなく全ての方向の振動に対してほぼ等しい減衰
効果を発生することが可能である。
す。この実施例の制振装置５３は、円筒形の容器８と、
容器８の蓋９と、容器８の底面のほぼ中央に取り付けら
れた網目状の円筒形しきり部材２２と、容器２に貯留さ
れたチキソトロピ性物質５によって構成される。この構
成の制振装置５３によれば、図３に示した制振装置５１
と同様の制振効果が得られる。また制振装置５３は円筒
形をしており、また円筒形しきり部材２２についても円
筒形であり容器２のほぼ中央に配置されているために、
異方性がなく全ての方向の振動に対してほぼ等しい減衰
効果を発生することが可能である。
【００２１】円筒形しきり部材２２は、網目状のものに
限らず、少なくとも一つの貫通孔を有する部材であれば
よい。しかし貫通孔の配置が円筒の中心に対して対称で
ない場合は、減衰効果に異方性がある。また、円筒形し
きり部材を多重構造にすることによって、減衰効果をさ
らに向上させることが可能である。
限らず、少なくとも一つの貫通孔を有する部材であれば
よい。しかし貫通孔の配置が円筒の中心に対して対称で
ない場合は、減衰効果に異方性がある。また、円筒形し
きり部材を多重構造にすることによって、減衰効果をさ
らに向上させることが可能である。
【００２２】以上説明した制振装置５０ないし５３は、
チキソトロピ性物質５の固有振動数を構造物の固有振動
数と等しくすることによって、通常の動吸振器としての
効果を発生させることができる。チキソトロピ性物質５
の固有振動数は、チキソトロピ性物質５の種類，チキソ
トロピ性物質５の貯留量，容器２の形状，しきり部材２
０ないし２２の形状を適宜設定することによって調節す
ることが可能である。
チキソトロピ性物質５の固有振動数を構造物の固有振動
数と等しくすることによって、通常の動吸振器としての
効果を発生させることができる。チキソトロピ性物質５
の固有振動数は、チキソトロピ性物質５の種類，チキソ
トロピ性物質５の貯留量，容器２の形状，しきり部材２
０ないし２２の形状を適宜設定することによって調節す
ることが可能である。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、制振装置内に貯留され
たチキソトロピ性物質がゲルからゾルへ相変化すること
によって構造物の振動エネルギを消費させることによっ
て、特に衝撃的な加振力に対して大きな減衰を付加する
ことが可能な制振装置を提供することができる。
たチキソトロピ性物質がゲルからゾルへ相変化すること
によって構造物の振動エネルギを消費させることによっ
て、特に衝撃的な加振力に対して大きな減衰を付加する
ことが可能な制振装置を提供することができる。
【００２４】また、本発明によれば、構造物に取り付け
られた制振装置が構造物の振動エネルギを吸収すること
によって、特に衝撃的な加振力に対して振動が抑制され
る構造物を提供することができる。
られた制振装置が構造物の振動エネルギを吸収すること
によって、特に衝撃的な加振力に対して振動が抑制され
る構造物を提供することができる。
【図１】本発明の制振装置の一実施例を示す部分断面
図。
図。
【図２】本発明の構造物の一実施例を示す正面図。
【図３】本発明の第二の実施例を示す部分断面図。
【図４】本発明の第三の実施例を示す部分断面図。
【図５】本発明の他の実施例を示す斜視図。
２，８…容器、３，９…蓋、５…チキソトロピ特性を有
する物質、１０…構造物、２０…しきり部材、２１…水
平しきり部材、２２…円筒形しきり部材、５０〜５３…
制振装置。
する物質、１０…構造物、２０…しきり部材、２１…水
平しきり部材、２２…円筒形しきり部材、５０〜５３…
制振装置。
Claims (5)
- 【請求項１】構造物に取り付けられた、もしくは取り付
け可能な容器と、前記容器に貯留されたチキソトロピ特
性を有する物質とにより構成されたことを特徴とする制
振装置。 - 【請求項２】構造物に取り付けられた、もしくは取り付
け可能な容器と、前記容器に貯留されたチキソトロピ特
性を有する物質と、前記容器の内部の空洞の底面に、前
記空洞を分割するように取り付けられた少なくとも一つ
のしきり部材とによって構成され、前記しきり部材は少
なくとも一つの貫通孔を有することを特徴とする制振装
置。 - 【請求項３】構造物に取り付けられた、もしくは取り付
け可能な容器と、前記容器に貯留されたチキソトロピ特
性を有する物質と、前記容器の内部の空間を水平方向に
分割するように前記容器に取り付けられた少なくとも一
つのしきり部材により構成され、そのしきり部材は少な
くとも一つの貫通孔を有していることを特徴とする制振
装置。 - 【請求項４】構造物に取り付けられた、もしくは取り付
け可能な円筒形の容器と、前記容器に貯留されたチキソ
トロピ特性を有する物質と、前記容器の内部の空洞の底
面に取り付けられた円筒形のしきり部材とにより構成さ
れ、そのしきり部材は少なくとも一つの貫通孔を有する
ことを特徴とする制振装置。 - 【請求項５】請求項１，２，３または４に記載の制振装
置を、発生する振動の腹となる部分に取り付けた構造
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13004995A JPH08326837A (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | 制振装置および構造物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13004995A JPH08326837A (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | 制振装置および構造物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08326837A true JPH08326837A (ja) | 1996-12-10 |
Family
ID=15024852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13004995A Pending JPH08326837A (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | 制振装置および構造物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08326837A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010540854A (ja) * | 2007-09-27 | 2010-12-24 | ベルナルト・インジェニエーレ・ツェットテー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 液体式制振装置 |
-
1995
- 1995-05-29 JP JP13004995A patent/JPH08326837A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010540854A (ja) * | 2007-09-27 | 2010-12-24 | ベルナルト・インジェニエーレ・ツェットテー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 液体式制振装置 |
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