JPH1151111A - 制振装置 - Google Patents
制振装置Info
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- JPH1151111A JPH1151111A JP20929797A JP20929797A JPH1151111A JP H1151111 A JPH1151111 A JP H1151111A JP 20929797 A JP20929797 A JP 20929797A JP 20929797 A JP20929797 A JP 20929797A JP H1151111 A JPH1151111 A JP H1151111A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 縦横方向で振動の固有周期の異なる建造物に
対して、いずれの方向の振動についても効率よく減衰で
き、かつ、コンパクトな制振構造とした制振装置を提供
する。 【解決手段】 建造物１に吊り下げロッド２を介してフ
レーム３を揺動自在に吊り下げるとともに、フレーム３
を建造物１の間には、建造物１の固有周期の長周期の方
向にはダンパ４を、短周期の方向にダンパ５を、それぞ
れ介装し、さらに、フレーム３上には可動マス７をレー
ル６および車輪８を介して長周期の方向にのみ移動自在
に設けるとともに、フレーム３に固定したステー１１と
可動マス７の間にバネ９およびダンパ１０を設けた。
対して、いずれの方向の振動についても効率よく減衰で
き、かつ、コンパクトな制振構造とした制振装置を提供
する。 【解決手段】 建造物１に吊り下げロッド２を介してフ
レーム３を揺動自在に吊り下げるとともに、フレーム３
を建造物１の間には、建造物１の固有周期の長周期の方
向にはダンパ４を、短周期の方向にダンパ５を、それぞ
れ介装し、さらに、フレーム３上には可動マス７をレー
ル６および車輪８を介して長周期の方向にのみ移動自在
に設けるとともに、フレーム３に固定したステー１１と
可動マス７の間にバネ９およびダンパ１０を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は地震や風による建造
物の振動を減衰する制振装置に関する。
物の振動を減衰する制振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】建造物の制振装置としては、従来、例え
ば特開平４−１６６８０号公報、実開平４−１０８７５
６号公報、特開平７−２８６６４０号公報などによって
提案されているものがある。
ば特開平４−１６６８０号公報、実開平４−１０８７５
６号公報、特開平７−２８６６４０号公報などによって
提案されているものがある。
【０００３】このうち、第１の制振装置は、液柱管ダン
パを吊り構造によって支持し、吊り構造による振動系と
液柱管の振動系とにより、液柱管だけの固有周期よりも
長い固有周期を実現し、長周期の揺れに対応するもので
ある。
パを吊り構造によって支持し、吊り構造による振動系と
液柱管の振動系とにより、液柱管だけの固有周期よりも
長い固有周期を実現し、長周期の揺れに対応するもので
ある。
【０００４】また、第２の制振装置では、先端に重りを
つけた振り子の支持部を積層ゴムなどバネ機構で支持
し、振り子だけの場合よりも長い固有周期となるように
している。
つけた振り子の支持部を積層ゴムなどバネ機構で支持
し、振り子だけの場合よりも長い固有周期となるように
している。
【０００５】これらはいずれも、高いビルなどの長周期
の揺れに対し、制振用の振り子などが短いストロークで
あっても対応可能として、構造の小型化をねらってい
る。
の揺れに対し、制振用の振り子などが短いストロークで
あっても対応可能として、構造の小型化をねらってい
る。
【０００６】これに対して、第３の制振装置は振り子の
上にもうひとつの振り子を載せ、これにより低次と高次
の２つの振動モードに対する制振効果を生じさせてい
る。
上にもうひとつの振り子を載せ、これにより低次と高次
の２つの振動モードに対する制振効果を生じさせてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの制振
装置にあっては、いずれもが、構造物の固有周期に関し
て、構造物の形状などに起因しての振動方向による固有
周期の相違については論じていない。
装置にあっては、いずれもが、構造物の固有周期に関し
て、構造物の形状などに起因しての振動方向による固有
周期の相違については論じていない。
【０００８】ビルなどの構造物は、正方形（平面的に見
て）などを除くと、二次元方向（水平面）の異なる方向
からの揺れに関し、いずれについても等価な固有周期を
もっているわけではない。すなわち、構造物の断面形状
が縦横方向で異なったり、また構造物の内部構造が縦横
方向に対称でないこと等によって、構造物は異なる方向
には異なる値の固有周期を持つことがある。
て）などを除くと、二次元方向（水平面）の異なる方向
からの揺れに関し、いずれについても等価な固有周期を
もっているわけではない。すなわち、構造物の断面形状
が縦横方向で異なったり、また構造物の内部構造が縦横
方向に対称でないこと等によって、構造物は異なる方向
には異なる値の固有周期を持つことがある。
【０００９】制振装置はそのビルの固有周期に合わせた
制振モードをもつように設計されるが、このように縦横
で固有周期の異なる場合には、一つの制振装置によって
いずれの方向の振動をも効果的に減衰することはできな
い。
制振モードをもつように設計されるが、このように縦横
で固有周期の異なる場合には、一つの制振装置によって
いずれの方向の振動をも効果的に減衰することはできな
い。
【００１０】本発明はこのような問題点を解決すること
を目的とする。すなわち、縦横方向で振動の固有周期の
異なる建造物に対して、いずれの方向の振動についても
効率よく減衰でき、かつ、コンパクトな制振構造とした
制振装置を提供する。
を目的とする。すなわち、縦横方向で振動の固有周期の
異なる建造物に対して、いずれの方向の振動についても
効率よく減衰でき、かつ、コンパクトな制振構造とした
制振装置を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、構造物に
対してほぼ水平に二次元方向に移動自由に第１のマスを
吊り下げる吊り下げ部材と、構造物の固有周期の長い方
向と短い方向とに対応して第１のマスについて互いに直
交する方向にそれぞれ配置した減衰要素と、第１のマス
に対して前記長周期方向にのみ移動する第２のマスと、
この第２のマスの移動方向に配置した減衰要素とバネ要
素とを備える。
対してほぼ水平に二次元方向に移動自由に第１のマスを
吊り下げる吊り下げ部材と、構造物の固有周期の長い方
向と短い方向とに対応して第１のマスについて互いに直
交する方向にそれぞれ配置した減衰要素と、第１のマス
に対して前記長周期方向にのみ移動する第２のマスと、
この第２のマスの移動方向に配置した減衰要素とバネ要
素とを備える。
【００１２】第２の発明は、前記吊り下げ部材の有効長
が前記固有周期のうち短周期に対応して設定される。
が前記固有周期のうち短周期に対応して設定される。
【００１３】第３の発明は、前記第２のマスの減衰要素
が第１のマスと第２のマスとの間に介装される。
が第１のマスと第２のマスとの間に介装される。
【００１４】第４の発明は、前記第２のマスの減衰要素
が第２のマスと構造物との間に介装される。
が第２のマスと構造物との間に介装される。
【００１５】第５の発明は、前記第１のマスの減衰要素
がダンパである。
がダンパである。
【００１６】第６の発明は、前記第１のマスの減衰要素
のうち少なくとも一つが振動に対応して伸縮作動するア
クチュエータである。
のうち少なくとも一つが振動に対応して伸縮作動するア
クチュエータである。
【００１７】第７の発明は、前記第２のマスの減衰要素
が振動に対応して伸縮作動するアクチュエータである。
が振動に対応して伸縮作動するアクチュエータである。
【００１８】第８の発明は、前記吊り下げ部材が複数の
吊り下げロッドまたはワイヤであり、第１のマスがこれ
ら吊り下げロッドまたはワイヤによりほぼ水平に吊り下
げられるフレームで構成され、このフレームの上面には
第２のマスとして一方向にのみ往復移動し得るよう可動
マスが案内手段を介して支持されている。
吊り下げロッドまたはワイヤであり、第１のマスがこれ
ら吊り下げロッドまたはワイヤによりほぼ水平に吊り下
げられるフレームで構成され、このフレームの上面には
第２のマスとして一方向にのみ往復移動し得るよう可動
マスが案内手段を介して支持されている。
【００１９】第９の発明は、前記案内手段がフレームに
設けたレールで、このレールにより可動マスが車輪を介
して移動自在に設けられる。
設けたレールで、このレールにより可動マスが車輪を介
して移動自在に設けられる。
【００２０】第１０の発明は、前記案内手段として、可
動マスが多段積層ゴムによりフレームに対して相対変位
可能に支持されている。
動マスが多段積層ゴムによりフレームに対して相対変位
可能に支持されている。
【００２１】
【発明の作用および効果】第１、第２の発明において
は、建造物の短周期の振動に対応して吊り下げ部材の長
さを設定し、長周期の振動に対しては、第１のマスに対
して相対的に移動する第２のマスおよび減衰要素とバネ
要素とにより対応する。
は、建造物の短周期の振動に対応して吊り下げ部材の長
さを設定し、長周期の振動に対しては、第１のマスに対
して相対的に移動する第２のマスおよび減衰要素とバネ
要素とにより対応する。
【００２２】これにより、建造物に作用する縦横方向の
振動、つまり短周期と長周期の振動に対しても、効果的
に減衰できる。しかも、吊り下げ部材は短周期の振動に
対応させることで、長周期の振動に対応させる場合に比
べて有効長を短縮でき、全体の小型化が可能となる。
振動、つまり短周期と長周期の振動に対しても、効果的
に減衰できる。しかも、吊り下げ部材は短周期の振動に
対応させることで、長周期の振動に対応させる場合に比
べて有効長を短縮でき、全体の小型化が可能となる。
【００２３】第３の発明では、第１と第２のマスの間に
減衰要素が介装され、減衰要素を小型にできる。
減衰要素が介装され、減衰要素を小型にできる。
【００２４】第４の発明では、第２のマスと構造物との
間に減衰要素が介装され、第２のマスの重量と減衰特性
とにより、振動周波数の低減範囲が調整できる。
間に減衰要素が介装され、第２のマスの重量と減衰特性
とにより、振動周波数の低減範囲が調整できる。
【００２５】第５の発明では、減衰要素がダンパのた
め、構造が簡単で低コストに設備することができる。
め、構造が簡単で低コストに設備することができる。
【００２６】第６、第７の発明においては、減衰要素を
入力振動に対応して伸縮作動するアクチュエータとする
ことで、アクティブな制振動作が得られ、振動の減衰特
性が向上する。
入力振動に対応して伸縮作動するアクチュエータとする
ことで、アクティブな制振動作が得られ、振動の減衰特
性が向上する。
【００２７】第８〜第１０の発明では、吊り下げロッド
またはワイヤによって支持したフレームに、可動マスが
一方向に相対移動するように載置され、これにより簡単
な構成でもって、建造物に作用する縦横方向の振動を効
率よく減衰できる。
またはワイヤによって支持したフレームに、可動マスが
一方向に相対移動するように載置され、これにより簡単
な構成でもって、建造物に作用する縦横方向の振動を効
率よく減衰できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態について説明する。
明の実施の形態について説明する。
【００２９】図１、図２に示すように、第１のマスとし
ての板状のフレーム３は、建造物１から垂下する４本の
吊り下げロッド２の下端に四隅を支持され、ほぼ水平に
吊り下げられるとともに、ほぼ水平のいずれの方向にも
移動自在となっている。さらに、このフレーム３は、互
いに直交する方向にほぼ水平に配置した第１のダンパ５
と第２のダンパ４により、側方から建造物１に対して支
持される。なお、これらのダンパ４、５の両端部は、そ
れぞれ自在型継ぎ手１２、１３を介して連結される。
ての板状のフレーム３は、建造物１から垂下する４本の
吊り下げロッド２の下端に四隅を支持され、ほぼ水平に
吊り下げられるとともに、ほぼ水平のいずれの方向にも
移動自在となっている。さらに、このフレーム３は、互
いに直交する方向にほぼ水平に配置した第１のダンパ５
と第２のダンパ４により、側方から建造物１に対して支
持される。なお、これらのダンパ４、５の両端部は、そ
れぞれ自在型継ぎ手１２、１３を介して連結される。
【００３０】ここで、吊り下げロッド２の長さＬは、建
造物１に作用する互いに直交する方向（Ｘ方向およびＹ
方向）からの揺れに対して、短周期の揺れ（Ｙ方向の揺
れ）を吸収するのに必要な有効長となるように設定され
る。つまり、第１のマスとしてのフレーム３を吊り下げ
た吊り下げロッド２の長さＬが、建造物１の短周期の振
動と共振する長さに決められる。
造物１に作用する互いに直交する方向（Ｘ方向およびＹ
方向）からの揺れに対して、短周期の揺れ（Ｙ方向の揺
れ）を吸収するのに必要な有効長となるように設定され
る。つまり、第１のマスとしてのフレーム３を吊り下げ
た吊り下げロッド２の長さＬが、建造物１の短周期の振
動と共振する長さに決められる。
【００３１】このように、図１、図２に示す制振装置で
は、吊り下げロッド２とフレーム３とこれをＹ方向から
支持する第１のダンパ５とで第１の振動系が構成され、
この第１の振動系によって建造物１の短周期の振動が吸
収される。しかしながら、建造物１は縦横方向の長さが
異なり、縦方向と横方向にそれぞれ直角な方向からの振
動に対して、それぞれ異なる固有周期をもって振動す
る。したがって、第１の振動系（吊り下げロッド２およ
びフレーム３とダンパ５）は、建造物１の短周期の振動
を吸収するには適当であっても、これと直交する方向
（Ｘ方向）からの長周期の振動を吸収するには、ロッド
２の長さが足りない。
は、吊り下げロッド２とフレーム３とこれをＹ方向から
支持する第１のダンパ５とで第１の振動系が構成され、
この第１の振動系によって建造物１の短周期の振動が吸
収される。しかしながら、建造物１は縦横方向の長さが
異なり、縦方向と横方向にそれぞれ直角な方向からの振
動に対して、それぞれ異なる固有周期をもって振動す
る。したがって、第１の振動系（吊り下げロッド２およ
びフレーム３とダンパ５）は、建造物１の短周期の振動
を吸収するには適当であっても、これと直交する方向
（Ｘ方向）からの長周期の振動を吸収するには、ロッド
２の長さが足りない。
【００３２】そこで、フレーム３には長周期の振動方向
に延びる一対のレール６が設けられ、このレール６には
第２のマスとしての可動マス７が車輪８を介して移動自
在に載置される。すなわち、可動マス７は長周期の振動
方向（Ｘ方向）には相対移動するが、これと直交する短
周期の振動方向（Ｙ方向）には移動不能となっている。
また、この可動マス７の移動方向には、互いに並列に配
置されたバネ９と第３のダンパ１０とが、一端を可動マ
ス７に、他端をフレーム３に設けたステー１１に、それ
ぞれ連結して設けられる。なお、ダンパ１０の両端部の
連結は自在型継ぎ手１４を介してなされる。
に延びる一対のレール６が設けられ、このレール６には
第２のマスとしての可動マス７が車輪８を介して移動自
在に載置される。すなわち、可動マス７は長周期の振動
方向（Ｘ方向）には相対移動するが、これと直交する短
周期の振動方向（Ｙ方向）には移動不能となっている。
また、この可動マス７の移動方向には、互いに並列に配
置されたバネ９と第３のダンパ１０とが、一端を可動マ
ス７に、他端をフレーム３に設けたステー１１に、それ
ぞれ連結して設けられる。なお、ダンパ１０の両端部の
連結は自在型継ぎ手１４を介してなされる。
【００３３】これらの可動マス７と、バネ９と、ダンパ
１０とはダイナミックダンパを構成し、このダイナミッ
クダンパとフレーム３をＸ方向から支持する第２のダン
パ４とで第２の振動系が構成される。この第２の振動系
によって上記した吊り下げロッド２とフレーム３により
適応しきれない長周期の振動を吸収されるように、必要
な諸元、すなわち可動マス７の質量ｍ2、バネ９のバネ
定数ｋ2、ダンパ１０の減衰特性ｃ2が設定される。
１０とはダイナミックダンパを構成し、このダイナミッ
クダンパとフレーム３をＸ方向から支持する第２のダン
パ４とで第２の振動系が構成される。この第２の振動系
によって上記した吊り下げロッド２とフレーム３により
適応しきれない長周期の振動を吸収されるように、必要
な諸元、すなわち可動マス７の質量ｍ2、バネ９のバネ
定数ｋ2、ダンパ１０の減衰特性ｃ2が設定される。
【００３４】以下、これらの諸元の設定方法について簡
単に説明する。フレーム３を吊り下げロッド２で吊した
振り子は、吊り下げロッド２の振れ角θが微小であると
きには、バネ定数ｋ1の等価バネに置き換えて考えるこ
とができる。このバネ定数ｋ1は、 ｋ1＝（ｍ1＋ｍ2）ｇ／Ｌ …（１） となる。ここで、ｍ1はフレーム３の重さ、ｍ2は可動マ
ス７の重さ、ｇは重力定数、Ｌは吊り下げロッド２の長
さである。
単に説明する。フレーム３を吊り下げロッド２で吊した
振り子は、吊り下げロッド２の振れ角θが微小であると
きには、バネ定数ｋ1の等価バネに置き換えて考えるこ
とができる。このバネ定数ｋ1は、 ｋ1＝（ｍ1＋ｍ2）ｇ／Ｌ …（１） となる。ここで、ｍ1はフレーム３の重さ、ｍ2は可動マ
ス７の重さ、ｇは重力定数、Ｌは吊り下げロッド２の長
さである。
【００３５】この等価バネ定数ｋ1を用い、フレーム３
と可動マス７の絶対変位をそれぞれｘ1、ｘ2とすると、
制振装置のＸ方向（長周期の振動方向）での運動方程式
は、
と可動マス７の絶対変位をそれぞれｘ1、ｘ2とすると、
制振装置のＸ方向（長周期の振動方向）での運動方程式
は、
【００３６】
【数１】
【００３７】
【数２】
【００３８】で表される。ここで、Ｆは建造物１が地震
や風などの外力を受けて運動することにより、ダンパ５
や吊り下げロッド２を介してフレーム３に作用する力で
ある。この式（２）、（３）の運動方程式を、ラプラス
変換して解くと、 ｘ1／（Ｆ／ｋ1）＝ｎ（ｓ）／ｄ（ｓ）＝Ｇ1（ｓ） …（４） が、第２の振動系のＸ方向の周波数特性を示す式として
得られる。ここで、 ｎ（ｓ）＝ｍ2ｋ1ｓ2＋ｃ2ｋ1ｓ＋ｋ1ｋ2 …（５） ｄ（ｓ）＝ｍ1ｍ2ｓ4＋［ｍ1ｃ1＋ｍ2（ｃ1＋ｃ2）］ｓ3＋［ｍ1ｋ2＋ｍ2（ｋ1 ＋ｋ2）＋ｃ1ｃ2］ｓ2＋（ｃ1ｋ1＋ｃ2ｋ2）ｓ＋ｋ1ｋ2 …（６） である。
や風などの外力を受けて運動することにより、ダンパ５
や吊り下げロッド２を介してフレーム３に作用する力で
ある。この式（２）、（３）の運動方程式を、ラプラス
変換して解くと、 ｘ1／（Ｆ／ｋ1）＝ｎ（ｓ）／ｄ（ｓ）＝Ｇ1（ｓ） …（４） が、第２の振動系のＸ方向の周波数特性を示す式として
得られる。ここで、 ｎ（ｓ）＝ｍ2ｋ1ｓ2＋ｃ2ｋ1ｓ＋ｋ1ｋ2 …（５） ｄ（ｓ）＝ｍ1ｍ2ｓ4＋［ｍ1ｃ1＋ｍ2（ｃ1＋ｃ2）］ｓ3＋［ｍ1ｋ2＋ｍ2（ｋ1 ＋ｋ2）＋ｃ1ｃ2］ｓ2＋（ｃ1ｋ1＋ｃ2ｋ2）ｓ＋ｋ1ｋ2 …（６） である。
【００３９】この式（４）が、望ましい周波数特性とな
るように、フレーム３の重さｍ1、可動マス７の重さ
ｍ2、吊り下げロッド２の長さＬ（したがって等価バネ
定数ｋ2）が決まっているものとして、可動マス７の質
量ｍ2、バネ９のバネ定数ｋ2、ダンパ１０の減衰特性ｃ
2を決めて行けばよい。
るように、フレーム３の重さｍ1、可動マス７の重さ
ｍ2、吊り下げロッド２の長さＬ（したがって等価バネ
定数ｋ2）が決まっているものとして、可動マス７の質
量ｍ2、バネ９のバネ定数ｋ2、ダンパ１０の減衰特性ｃ
2を決めて行けばよい。
【００４０】つぎに作用を説明する。
【００４１】地震または風などで建造物１に外力が加わ
ると、建造物１はその入力方向に振動するが、本発明
は、建造物１が最も大きく振動する建造物１の固有振動
数の周期（固有周期）の振動を抑制する。具体的には、
建造物１は縦横方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に、それぞれ長
周期と短周期の固有振動数の周期（固有周期）を持つの
で、この長周期と短周期の両方を抑制する必要がある。
ると、建造物１はその入力方向に振動するが、本発明
は、建造物１が最も大きく振動する建造物１の固有振動
数の周期（固有周期）の振動を抑制する。具体的には、
建造物１は縦横方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に、それぞれ長
周期と短周期の固有振動数の周期（固有周期）を持つの
で、この長周期と短周期の両方を抑制する必要がある。
【００４２】この場合、吊り下げロッド２を介して建造
物１に吊り下げられたフレーム３とこれをＹ方向（短周
期の方向）に支持するダンパ５からなる第１の振動系の
固有周期は、建造物１のＹ方向の固有周期と一致してい
る。したがって、フレーム３は建造物１のＹ方向の振動
に共振して揺られ、この振動エネルギーをダンパ５で吸
収することにより、建造物１の振動が有効に吸収され
る。
物１に吊り下げられたフレーム３とこれをＹ方向（短周
期の方向）に支持するダンパ５からなる第１の振動系の
固有周期は、建造物１のＹ方向の固有周期と一致してい
る。したがって、フレーム３は建造物１のＹ方向の振動
に共振して揺られ、この振動エネルギーをダンパ５で吸
収することにより、建造物１の振動が有効に吸収され
る。
【００４３】一方、本発明では、フレーム３の上には建
造物１の長周期の方向（Ｘ方向）に移動可能に可動マス
７が設けられ、この可動マス７と、バネ９と、ダンパ１
０と、フレーム３と、フレーム３をＸ方向から支持する
ダンパ４と、吊りロッド２とで構成される振動系の固有
周期が、建造物１の長周期の固有周期（Ｘ方向の固有周
期）と一致している。したがって、本発明によれば、建
造物１の長周期の振動についても、この建造物１のＸ方
向の長周期の振動に共振する第２の振動系により、振動
のエネルギーがダンパ４およびダンパ１０により有効に
吸収される。
造物１の長周期の方向（Ｘ方向）に移動可能に可動マス
７が設けられ、この可動マス７と、バネ９と、ダンパ１
０と、フレーム３と、フレーム３をＸ方向から支持する
ダンパ４と、吊りロッド２とで構成される振動系の固有
周期が、建造物１の長周期の固有周期（Ｘ方向の固有周
期）と一致している。したがって、本発明によれば、建
造物１の長周期の振動についても、この建造物１のＸ方
向の長周期の振動に共振する第２の振動系により、振動
のエネルギーがダンパ４およびダンパ１０により有効に
吸収される。
【００４４】図８、図９には、地震による地面の変位に
対する建造物１の変位の周波数特性を示すグラフを示
す。図８は本発明の制振装置を適用した場合であり、図
９に示す制振装置を用いない場合に比べて、共振点Ａで
の振動が抑制できていることが分かる。
対する建造物１の変位の周波数特性を示すグラフを示
す。図８は本発明の制振装置を適用した場合であり、図
９に示す制振装置を用いない場合に比べて、共振点Ａで
の振動が抑制できていることが分かる。
【００４５】このように本発明によれば、建造物１が縦
方向と横方向で対称な形状をしておらず、縦横方向で異
なる固有周期をもっている場合でも、制振装置に長周期
の方向と短周期の方向のそれぞれに対応して固有周期を
設定できるので、建造物１の振動はいずれの方向につい
ても有効に吸収できる。
方向と横方向で対称な形状をしておらず、縦横方向で異
なる固有周期をもっている場合でも、制振装置に長周期
の方向と短周期の方向のそれぞれに対応して固有周期を
設定できるので、建造物１の振動はいずれの方向につい
ても有効に吸収できる。
【００４６】また、本発明では、吊り下げロッド２は短
周期の振動に対応した長さＬとされ、長周期の振動には
フレーム３とこのフレーム３上に設けられた可動マス
７、バネ９およびダンパ１０の合成の振動系で対応する
ようになっているので、吊り下げロッド２の有効長は長
周期に対応させた場合に比べて短縮でき、制振装置全体
の小型化を図ることができる。
周期の振動に対応した長さＬとされ、長周期の振動には
フレーム３とこのフレーム３上に設けられた可動マス
７、バネ９およびダンパ１０の合成の振動系で対応する
ようになっているので、吊り下げロッド２の有効長は長
周期に対応させた場合に比べて短縮でき、制振装置全体
の小型化を図ることができる。
【００４７】図３には、本発明の他の実施の形態を示
す。
す。
【００４８】図示されるように、この実施の形態では、
可動マス７の振動を減衰するダンパ１０を、可動マス７
と建造物１との間に設けるようにしており、これ以外の
構成は、図１、図２に示した実施の形態と共通の構成と
なっている。これによっても、図１、図２に示した実施
の形態と同様に、建造物１の長周期と短周期の振動をい
ずれも有効に減衰できるとともに、制振装置をコンパク
トに構成でき、さらに、ダンパ１０の設置位置を可動マ
ス７とステー１１の間に限定した場合に比べて、振動周
波数の低減範囲の調整の自由度が高められる。
可動マス７の振動を減衰するダンパ１０を、可動マス７
と建造物１との間に設けるようにしており、これ以外の
構成は、図１、図２に示した実施の形態と共通の構成と
なっている。これによっても、図１、図２に示した実施
の形態と同様に、建造物１の長周期と短周期の振動をい
ずれも有効に減衰できるとともに、制振装置をコンパク
トに構成でき、さらに、ダンパ１０の設置位置を可動マ
ス７とステー１１の間に限定した場合に比べて、振動周
波数の低減範囲の調整の自由度が高められる。
【００４９】図４、図５には、本発明のさらに他の実施
の形態を示す。
の形態を示す。
【００５０】図示されるように、この実施の形態では、
図１、図２に示した実施の形態に比較して、ダンパ４お
よびダンパ１０の代わりに、アクチュエータ１５および
アクチュエータ１６が備えられている。すなわち、この
実施の形態では、図１、図２に示した実施の形態のよう
にパッシブタイプとは異なり、制振装置はアクチュエー
タ１５およびアクチュエータ１６によりアクティブな制
振、すなわち、振動の入力波を検出し、この検出された
入力波に対応して振動を打ち消す方向にアクチュエータ
１５、１６を駆動することができ、建造物１の振動の減
衰特性が向上する。また、この場合も、制振装置は、建
造物１の長周期と短周期のいずれにも対応することがで
き、また、装置全体の小型化を図ることができる。
図１、図２に示した実施の形態に比較して、ダンパ４お
よびダンパ１０の代わりに、アクチュエータ１５および
アクチュエータ１６が備えられている。すなわち、この
実施の形態では、図１、図２に示した実施の形態のよう
にパッシブタイプとは異なり、制振装置はアクチュエー
タ１５およびアクチュエータ１６によりアクティブな制
振、すなわち、振動の入力波を検出し、この検出された
入力波に対応して振動を打ち消す方向にアクチュエータ
１５、１６を駆動することができ、建造物１の振動の減
衰特性が向上する。また、この場合も、制振装置は、建
造物１の長周期と短周期のいずれにも対応することがで
き、また、装置全体の小型化を図ることができる。
【００５１】なお、図６に示すように、図４のアクチュ
エータ１６を建造物１と可動マス７との間に設けた実施
の形態を採用することもできる。これによっても、図
４、図５の実施の形態と同様な作用および効果が得ら
れ、さらに、アクチュエータ１６の設置位置を可動マス
７とステー１１の間に限定した場合に比べて、振動周波
数の低減範囲の調整の自由度を高めることができる。
エータ１６を建造物１と可動マス７との間に設けた実施
の形態を採用することもできる。これによっても、図
４、図５の実施の形態と同様な作用および効果が得ら
れ、さらに、アクチュエータ１６の設置位置を可動マス
７とステー１１の間に限定した場合に比べて、振動周波
数の低減範囲の調整の自由度を高めることができる。
【００５２】図７には、本発明のさらに他の実施の形態
を示す。
を示す。
【００５３】図示されるように、この実施の形態では、
図１、図２に示した実施の形態に比較して、ダンパ４お
よびダンパ５の代わりに、アクチュエータ１７およびア
クチュエータ１６が備えられる。なお、この実施の形態
の正面図は、図５と同様であるので省略する。この実施
の形態においても、図４、図５に示した実施の形態と同
様に、アクティブな制振を行うことが可能となる。
図１、図２に示した実施の形態に比較して、ダンパ４お
よびダンパ５の代わりに、アクチュエータ１７およびア
クチュエータ１６が備えられる。なお、この実施の形態
の正面図は、図５と同様であるので省略する。この実施
の形態においても、図４、図５に示した実施の形態と同
様に、アクティブな制振を行うことが可能となる。
【００５４】なお、上記の図１〜図７の実施の形態で
は、可動マス７は、レール６および車輪８を介してフレ
ーム３上に設置されたが、多段積層ゴムによりフレーム
に対して相対変位可能に支持するようにしてもよい。
は、可動マス７は、レール６および車輪８を介してフレ
ーム３上に設置されたが、多段積層ゴムによりフレーム
に対して相対変位可能に支持するようにしてもよい。
【図１】本発明の実施の形態を示す側面図である。
【図２】同じく正面図である。
【図３】同じく他の実施の形態を示す側面図である。
【図４】同じくさらに他の実施の形態を示す側面図であ
る。
る。
【図５】同じく正面図である。
【図６】同じくさらに他の実施の形態を示す側面図であ
る。
る。
【図７】同じくさらに他の実施の形態を示す側面図であ
る。
る。
【図８】同じく地面の変位に対する建造物の変位の周波
数特性を示す特性図である。
数特性を示す特性図である。
【図９】従来の制振装置における地面の変位に対する建
造物の変位の周波数特性を示す特性図である。
造物の変位の周波数特性を示す特性図である。
１ 建造物 ２ 吊り下げロッド ３ フレーム ４ ダンパ ５ ダンパ ６ レール ７ 可動マス ８ 車輪 ９ バネ １０ ダンパ １１ ステー １５ アクチュエータ １６ アクチュエータ １７ アクチュエータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 羽生田 信良 東京都港区浜松町二丁目４番１号 世界貿 易センタービル カヤバ工業株式会社内 (72)発明者 松本 大輔 東京都港区浜松町二丁目４番１号 世界貿 易センタービル カヤバ工業株式会社内 (72)発明者 鈴木 和廣 東京都港区浜松町二丁目４番１号 世界貿 易センタービル カヤバ工業株式会社内
Claims (10)
- 【請求項１】構造物に対してほぼ水平に二次元方向に移
動自由に第１のマスを吊り下げる吊り下げ部材と、構造
物の固有周期の長い方向と短い方向とに対応して第１の
マスについて互いに直交する方向にそれぞれ配置した減
衰要素と、第１のマスに対して前記長周期方向にのみ移
動する第２のマスと、この第２のマスの移動方向に配置
した減衰要素とバネ要素とを備えたことを特徴とする制
振装置。 - 【請求項２】前記吊り下げ部材の有効長が前記固有周期
のうち短周期に対応して設定されることを特徴とする請
求項１に記載の制振装置。 - 【請求項３】前記第２のマスの減衰要素が第１のマスと
第２のマスとの間に介装されることを特徴とする請求項
１または請求項２に記載の制振装置。 - 【請求項４】前記第２のマスの減衰要素が第２のマスと
構造物との間に介装されることを特徴とする請求項１ま
たは請求項２に記載の制振装置。 - 【請求項５】前記第１のマスの減衰要素がダンパである
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つ
に記載の制振装置。 - 【請求項６】前記第１のマスの減衰要素のうち少なくと
も一つが振動に対応して伸縮作動するアクチュエータで
あることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか
一つに記載の制振装置。 - 【請求項７】前記第２のマスの減衰要素が振動に対応し
て伸縮作動するアクチュエータであることを特徴とする
請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の制振装
置。 - 【請求項８】前記吊り下げ部材が複数の吊り下げロッド
またはワイヤであり、第１のマスがこれら吊り下げロッ
ドまたはワイヤによりほぼ水平に吊り下げられるフレー
ムで構成され、このフレームの上面には第２のマスとし
て一方向にのみ往復移動し得るよう可動マスが案内手段
を介して支持されていることを特徴とする請求項１から
請求項７のいずれか一つに記載の制振装置。 - 【請求項９】前記案内手段がフレームに設けたレール
で、このレールにより可動マスが車輪を介して移動自在
に設けられることを特徴とする請求項８に記載の制振装
置。 - 【請求項１０】前記案内手段として、可動マスが多段積
層ゴムによりフレームに対して相対変位可能に支持され
ている請求項８に記載の制振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20929797A JP3732314B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 制振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20929797A JP3732314B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 制振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1151111A true JPH1151111A (ja) | 1999-02-23 |
| JP3732314B2 JP3732314B2 (ja) | 2006-01-05 |
Family
ID=16570623
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20929797A Expired - Fee Related JP3732314B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 制振装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3732314B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002286088A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 制振装置 |
| JP2007278312A (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Shingiken:Kk | 免震装置 |
| JP2011027136A (ja) * | 2009-07-22 | 2011-02-10 | Takenaka Komuten Co Ltd | 制振装置 |
| JP2013002594A (ja) * | 2011-06-20 | 2013-01-07 | Kajima Corp | 振動抑制装置 |
| EP2746483A1 (de) * | 2012-12-21 | 2014-06-25 | Wölfel Beratende Ingenieure GmbH & Co. KG | Schwingungstilgeranordnurg |
| JP2014227804A (ja) * | 2013-05-27 | 2014-12-08 | 鹿島建設株式会社 | 制震装置 |
| CN110500468A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-11-26 | 武汉地震工程研究院有限公司 | 一种建筑管道结构碰撞调谐减震装置 |
| CN110593025A (zh) * | 2019-10-22 | 2019-12-20 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种用于波磨钢轨的动力吸振器 |
| EP3757419A1 (en) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | Tophøj & Grathwol ApS | Damper |
| EP3922879A1 (de) * | 2020-06-08 | 2021-12-15 | Wölfel Engineering GmbH + Co. KG | Tilgeranordnung |
| CN114893017A (zh) * | 2022-06-11 | 2022-08-12 | 江苏鼎吉能源工程技术有限公司 | 单管通信铁塔阻尼复合加固装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111608454B (zh) * | 2019-02-22 | 2021-10-15 | 同济大学 | 一种防摆动隔震方法 |
-
1997
- 1997-08-04 JP JP20929797A patent/JP3732314B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2011027136A (ja) * | 2009-07-22 | 2011-02-10 | Takenaka Komuten Co Ltd | 制振装置 |
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| EP3757419A1 (en) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | Tophøj & Grathwol ApS | Damper |
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| US12055194B2 (en) * | 2019-06-28 | 2024-08-06 | Tophoj & Grathwol Aps | Damper |
| CN110500468A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-11-26 | 武汉地震工程研究院有限公司 | 一种建筑管道结构碰撞调谐减震装置 |
| CN110593025A (zh) * | 2019-10-22 | 2019-12-20 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种用于波磨钢轨的动力吸振器 |
| CN110593025B (zh) * | 2019-10-22 | 2024-03-26 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种用于波磨钢轨的动力吸振器 |
| EP3922879A1 (de) * | 2020-06-08 | 2021-12-15 | Wölfel Engineering GmbH + Co. KG | Tilgeranordnung |
| CN114893017A (zh) * | 2022-06-11 | 2022-08-12 | 江苏鼎吉能源工程技术有限公司 | 单管通信铁塔阻尼复合加固装置 |
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|---|---|
| JP3732314B2 (ja) | 2006-01-05 |
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