JP2000130496A - 球形タンクの制振装置 - Google Patents

球形タンクの制振装置

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JP2000130496A
JP2000130496A JP10303058A JP30305898A JP2000130496A JP 2000130496 A JP2000130496 A JP 2000130496A JP 10303058 A JP10303058 A JP 10303058A JP 30305898 A JP30305898 A JP 30305898A JP 2000130496 A JP2000130496 A JP 2000130496A
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JP
Japan
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movable weight
vibration
spherical
spherical tank
weight body
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JP10303058A
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English (en)
Inventor
Kazuo Ishida
和雄 石田
Hideyuki Tatsuki
英幸 田附
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 球形タンクの制振装置において、基礎や大幅
な改造をせずに取り付けること。 【解決手段】 内部に流体Gを貯蔵する球殻5を有する
球形タンク2に取り付けられ該球形タンクの振動を抑制
する制振装置1であって、前記球殻の下部に取り付けら
れたガイドローラ6、8上に略水平方向に往復移動可能
に載置された可動重量体7、9を備え、該可動重量体
は、その下面7b、9aが往復移動方向に沿って所定の
曲率で凸状に形成された曲面とされている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスや液体を貯蔵
する球形タンクに地震等により生じた振動を抑制する球
形タンクの制振装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ガス(不活性ガス、可燃ガス等)や液体
(LPG等)を貯蔵する球形タンクにおいて、高レベル
地震に対する耐震性を向上させるために、従来より以下
のような様々な対策が考えられている。例えば、 支持構造部(支柱やブレース)の断面性能増加(補
強)により、部材応力を低下させる方法 制振ダンパ(オイルダンパ等)を取り付けて応答倍率
を低下させる方法 振り子と梃子からなるイナーシャダンパによる応答倍
率を低下させる方法 等が採用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の耐震性向上手段では、以下のような課題が残されて
いた。すなわち、上記の場合では、応答倍率が大きく
なり、高レベル地震に対して支柱基礎荷重が大きくなっ
てしまい、既設の改造等には不向きであるとともに、制
振装置を取り付けない場合、高レベル地震による振動で
球形タンクを支える構造部に損傷が発生するおそれがあ
る。また、上記およびの場合では、ダンパの反力を
受ける基礎の設置が必要となる。
【0004】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、基礎や大幅な改造をせずに取り付けることができ
る球形タンクの制振装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、以下の構成を採用した。すなわち、請求項
1記載の球形タンクの制振装置では、内部に流体を貯蔵
する球殻を有する球形タンクに取り付けられ該球形タン
クの振動を抑制する制振装置であって、前記球殻の下部
に取り付けられたガイドローラ上に略水平方向に往復移
動可能に載置された可動重量体を備え、該可動重量体
は、その下面が往復移動方向に沿って所定の曲率で凸状
に形成された曲面である技術が採用される。
【0006】この球形タンクの制振装置では、球殻の下
部に取り付けられたガイドローラ上に略水平方向に往復
移動可能に載置された可動重量体を備え、該可動重量体
は、その下面が往復移動方向に沿って所定の曲率で凸状
に形成された曲面とされているので、球形タンクに振動
が発生した際に、可動重量体がガイドローラ上を振り子
として揺れることにより、振動のエネルギーを吸収して
球形タンク自体の揺れを減少させることができる。な
お、球殻の下部(南極部)に可動重量体を配していて
も、球形タンクの地震による振動モードが支持構造部の
せん断変形モードが主体で、南極部のゆれ振幅が赤道部
のゆれ振幅と同オーダーであり、上の方に取り付けなく
ても制振効果が有効に作用する。さらに、球殻の下部に
可動重量体を配しているので、上部に取り付けた場合に
比べて、トップへビーになって転倒モーメントを大きく
するおそれがない。
【0007】請求項2記載の球形タンクの制振装置で
は、請求項1記載の球形タンクの制振装置において、前
記可動重量体は、前記球殻の下部内面に設置された前記
ガイドローラ上に載置されている技術が採用される。
【0008】この球形タンクの制振装置では、可動重量
体が球殻の下部内面に設置されたガイドローラ上に載置
されているので、凹曲面である球体内面のガイドローラ
によって容易に可動重量体を支持でき、内面に沿って振
り子的に揺らすことが可能となる。また、球殻内に設置
されるので、外観性に優れている。
【0009】請求項3記載の球形タンクの制振装置で
は、請求項2記載の球形タンクの制振装置において、前
記可動重量体は、第1の可動重量体と該第1の可動重量
体の往復移動方向に直交する水平方向に往復移動可能な
第2の可動重量体とを備え、前記第1の可動重量体は、
前記球殻の下部内面に設置された第1のガイドローラ上
に載置され、前記第2の可動重量体は、前記第1の可動
重量体の上面に取り付けられた第2のガイドローラ上に
載置されている技術が採用される。
【0010】この球形タンクの制振装置では、可動重量
体が、第1の可動重量体と該第1の可動重量体の往復移
動方向に直交する水平方向に往復移動可能な第2の可動
重量体とを備え、第2の可動重量体が第1の可動重量体
の上面に取り付けられた第2のガイドローラ上に載置さ
れているので、2段積み重ねた状態の一対の可動重量体
が互いに異なる方向に往復移動することによって、水平
方向のいずれの方向に生じる振動に対しても制振効果が
得られる。
【0011】請求項4記載の球形タンクの制振装置で
は、請求項1記載の球形タンクの制振装置において、前
記可動重量体は、前記球殻の下部から支持部材で吊り下
げられた前記ガイドローラ上に載置されている技術が採
用される。
【0012】この球形タンクの制振装置では、可動重量
体が球殻の下部から支持部材で吊り下げられたガイドロ
ーラ上に載置されているので、さらにタンク全体の重心
が下がる。
【0013】請求項5記載の球形タンクの制振装置で
は、請求項4記載の球形タンクの制振装置において、前
記可動重量体は、前記球殻の垂直中心軸を中心とした周
方向に等間隔に複数配設され、各可動重量体は、それぞ
れの往復移動方向が前記垂直中心軸を中心とした放射方
向に設定されている技術が採用される。
【0014】この球形タンクの制振装置では、可動重量
体が球殻の垂直中心軸を中心とした周方向に等間隔に複
数配設され、各可動重量体が、それぞれの往復移動方向
が垂直中心軸を中心とした放射方向に設定されているの
で、球殻下方の少ないスペースにおいて効率的に可動重
量体を複数設置することが可能となる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る球形タンクの
制振装置の第1実施形態を、図1および図2を参照しな
がら説明する。これらの図にあっては、符号1は制振装
置、2は球形タンクを示している。
【0016】図1は、本実施形態の制振装置1を適用し
たガス貯蔵用の球形タンク2を示したものであり、該球
形タンク2は、基礎3上に立設された複数の支柱4と、
これら支柱4の上部に赤道部を固定して地上から離間し
て設置された球殻5とを備え、該球殻5の下部内面に制
振装置1が設置されている。なお、球殻5内には、ガス
Gが貯蔵されている。
【0017】該制振装置1は、図1および図2に示すよ
うに、球殻5の下部内面に取り付けられた4つの第1ガ
イドローラ6上に略水平方向に往復移動可能に載置され
た第1制振用重り(第1の可動重量体)7と、該第1制
振用重り7の上面7aに取り付けられた4つの第2ガイ
ドローラ8上に載置され第1制振用重り7の往復移動方
向に直交する水平方向に往復移動可能な第2制振用重り
(第2の可動重量体)9とを備えている。前記第1制振
用重り7および第2制振用重り9が、水平面内2軸
(X、Y方向)に揺れるように設置されている。
【0018】そして、第1制振用重り7および第2制振
用重り9は、それぞれその下面7b、9aが往復移動方
向に沿って所定の曲率で凸状に形成された曲面とされて
いる。なお、これら下面7b、9aの曲率は、動吸振器
の原理を活用し、第1制振用重り7および第2制振用重
り9(副振動系)の振動数ν2が球形タンク2の1次振
動数ν1に一致するように設定されている。
【0019】この制振装置1では、球殻5の下部に互い
に直交する水平方向に往復移動可能な第1制振用重り7
および第2制振用重り9を備え、これらの下面7b、9
aが往復移動方向に沿って所定の曲率で凸状に形成され
た曲面とされているので、球形タンク2に振動が発生し
た際に、第1制振用重り7および第2制振用重り9が第
1ガイドローラ6および第2ガイドローラ8上をそれぞ
れ振り子として揺れることにより、水平方向のいずれの
方向に生じる振動に対しても、振動のエネルギーを吸収
して球形タンク2自体の揺れを減少させる。
【0020】また、球殻5の下部に第1制振用重り7お
よび第2制振用重り9を配しているので、上部に取り付
けた場合に比べて、トップへビーになって転倒モーメン
トを大きくするおそれがない。さらに、第1制振用重り
7が球殻5の下部内面に設置された第1ガイドローラ6
上に載置されているので、凹曲面である球体内面の第1
ガイドローラ6によって容易に第1制振用重り7を支持
でき、内面に沿って振り子的に揺らすことが可能とな
る。
【0021】次に、本発明に係る球形タンクの制振装置
の第2実施形態を、図3から図5を参照しながら説明す
る。
【0022】図3は、本実施形態の制振装置11を適用
した液体貯蔵用の球形タンク12を示したものであり、
該球形タンク12は、上記第1実施形態と同様に、複数
の支柱4と、これら支柱4に支持され液体Lが貯蔵され
る球殻5とを備え、該球殻5の下部には制振装置11が
吊り下げられて設置されている。
【0023】該制振装置11は、図3および図5に示す
ように、球殻5の下部から一対のサポート部材(支持部
材)13で吊り下げられたガイドローラ14上に載置さ
れている4つの制振用重り(可動重量体)15を備えて
いる。前記サポート部材13は、図5に示すように、コ
字状に形成され、水平部分の上部に一対のガイドローラ
14が取り付けられている。
【0024】前記4つの制振用重り15は、球殻5の垂
直中心軸Zを中心とした周方向に等間隔に配設され、各
制振用重り15は、それぞれの往復移動方向が垂直中心
軸Zを中心とした四方に放射方向に設定されている。な
お、各制振用重り15は、第1実施形態の第1制振用重
り7および第2制振用重り9と同様に、下面15aが球
形タンク12の振動数に対応した所定の曲率の曲面とさ
れている。
【0025】この制振装置11では、制振用重り15が
球殻5の下部からサポート部材13で吊り下げられたガ
イドローラ14上に載置されているので、さらにタンク
全体の重心が下がり、安定感が増すとともに、外観上も
あまり目立たない。また、制振用重り15が球殻5の垂
直中心軸Zを中心とした周方向に等間隔に複数配設さ
れ、各制振用重り15が、それぞれの往復移動方向が垂
直中心軸Zを中心とした放射方向に設定されているの
で、球殻5下方の少ないスペースにおいて効率的に制振
用重り15を複数設置することができ、タンク全体の重
心位置を垂直中心軸Zからずらすことなく、安定した制
振特性を得ることができる。なお、本実施形態の制振装
置11は、南極部外面に取り付けられるため、内部に液
体を貯蔵する球形タンクに好適である。
【0026】なお、上記各実施形態では、受動型制振装
置として制振装置1、11を適用したが、これらの受動
型と能動型とを組み合わせたセミアクティブ方式のもの
を取り付けても構わない。また、第1実施形態では、第
1制振用重り7および第2制振用重り9の一組の重りを
取り付けたが、一組で効果が小さい場合には、これらを
複数組取り付けても構わない。さらに、上記各実施形態
における制振装置には、許容値を超えた振動が生じた場
合に各制振用重りがガイドローラから脱落しないよう
に、ストッパーを設けても構わない。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を奏する。 (1)請求項1記載の球形タンクの制振装置によれば、
球殻の下部に取り付けられたガイドローラ上に略水平方
向に往復移動可能に載置された可動重量体を備え、該可
動重量体は、その下面が往復移動方向に沿って所定の曲
率で凸状に形成された曲面とされているので、球形タン
クの低重心化を図ることができるとともに、下部おいて
可動重量体が振動で揺れることにより、球形タンク自体
の揺れを減少させることができる。したがって、基礎や
タンク本体の大幅な改造をせずに簡易な構成で優れた制
振効果を得ることができる。
【0028】(2)請求項2記載の球形タンクの制振装
置によれば、可動重量体が球殻の下部内面に設置された
ガイドローラ上に載置されているので、可動重量体を内
面に沿って振り子的に揺らすことが可能となり、内部の
スペースを有効に利用することができる。また、球殻内
に設置されるので、外観性に優れている。
【0029】(3)請求項3記載の球形タンクの制振装
置によれば、可動重量体が、第1の可動重量体と該第1
の可動重量体の往復移動方向に直交する水平方向に往復
移動可能な第2の可動重量体とを備え、第2の可動重量
体が第1の可動重量体の上面に取り付けられた第2のガ
イドローラ上に載置されているので、2段積み重ねの一
対の可動重量体によって、水平方向のいずれの方向に生
じる振動に対しても制振効果が得られ、省スペースと制
振性を両立させることができる。
【0030】(4)請求項4記載の球形タンクの制振装
置によれば、可動重量体が球殻の下部から支持部材で吊
り下げられたガイドローラ上に載置されているので、さ
らにタンク全体の重心が下がり、安定感を増すことがで
きるとともに、あまり目立たない位置に取り付けられる
ため、外観性を損なうこともない。
【0031】(5)請求項5記載の球形タンクの制振装
置によれば、可動重量体が球殻の垂直中心軸を中心とし
た周方向に等間隔に複数配設され、各可動重量体が、そ
れぞれの往復移動方向が垂直中心軸を中心とした放射方
向に設定されているので、球殻下方の少ないスペースに
おいて効率的に可動重量体を複数設置することができ、
タンク全体の重心位置を垂直中心軸からずらすことな
く、安定した制振特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る球形タンクの制振装置の第1実
施形態を示す球形タンクの縦断面図である。
【図2】 本発明に係る球形タンクの制振装置の第1実
施形態における制振装置部分を示す斜視図である。
【図3】 本発明に係る球形タンクの制振装置の第2実
施形態を示す球形タンクの縦断面図である。
【図4】 図3のA−A矢視断面図である。
【図5】 本発明に係る球形タンクの制振装置の第2実
施形態のおける制振装置部分を示す側面図である。
【符号の説明】
1、11 制振装置 2、12 球形タンク 5 球殻 6 第1ガイドローラ 7 第1制振用重り(可動重量体) 8 第2ガイドローラ 9 第2制振用重り(可動重量体) 13 サポート部材(支持部材) 14 ガイドローラ 15 制振用重り(可動重量体) G ガス L 液体

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に流体(G、L)を貯蔵する球殻
    (5)を有した球形タンク(2)に取り付けられ該球形
    タンクの振動を抑制する制振装置(1、11)であっ
    て、 前記球殻の下部に取り付けられたガイドローラ(6、
    8、14)上に略水平方向に往復移動可能に載置された
    可動重量体(7、9、15)を備え、 該可動重量体は、その下面(7b、9a、15a)が往
    復移動方向に沿って所定の曲率で凸状に形成された曲面
    であることを特徴とする球形タンクの制振装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の球形タンクの制振装置に
    おいて、 前記可動重量体(7、9)は、前記球殻(5)の下部内
    面に設置された前記ガイドローラ(6、8)上に載置さ
    れていることを特徴とする球形タンクの制振装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の球形タンクの制振装置に
    おいて、 前記可動重量体は、第1の可動重量体(7)と該第1の
    可動重量体の往復移動方向に直交する水平方向に往復移
    動可能な第2の可動重量体(9)とを備え、 前記第1の可動重量体は、前記球殻(5)の下部内面に
    設置された第1のガイドローラ(6)上に載置され、 前記第2の可動重量体は、前記第1の可動重量体の上面
    (7a)に取り付けられた第2のガイドローラ(8)上
    に載置されていることを特徴とする球形タンクの制振装
    置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の球形タンクの制振装置に
    おいて、 前記可動重量体(15)は、前記球殻(5)の下部から
    支持部材(13)で吊り下げられた前記ガイドローラ
    (14)上に載置されていることを特徴とする球形タン
    クの制振装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の球形タンクの制振装置に
    おいて、 前記可動重量体(15)は、前記球殻の垂直中心軸
    (Z)を中心とした周方向に等間隔に複数配設され、 各可動重量体は、それぞれの往復移動方向が前記垂直中
    心軸を中心とした放射方向に設定されていることを特徴
    とする球形タンクの制振装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011184056A (ja) * 2010-03-05 2011-09-22 Ishii Iron Works Co Ltd 球形タンクの脚部耐震補強構造
CN103322117A (zh) * 2013-05-21 2013-09-25 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种实现杜瓦万向稳定的无动力方法及相应的装置
CN103423370A (zh) * 2013-08-19 2013-12-04 苏州市胜能弹簧五金制品有限公司 一种360度球形多向缓冲器
JP5834121B1 (ja) * 2014-08-25 2015-12-16 株式会社ソディック 加工装置

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