JP2000353880A - Damper for structure - Google Patents

Damper for structure

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JP2000353880A
JP2000353880A JP11166313A JP16631399A JP2000353880A JP 2000353880 A JP2000353880 A JP 2000353880A JP 11166313 A JP11166313 A JP 11166313A JP 16631399 A JP16631399 A JP 16631399A JP 2000353880 A JP2000353880 A JP 2000353880A
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damping device
vibration damping
mass
gantry
cables
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JP11166313A
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Japanese (ja)
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Seiichi Murase
成一 村瀬
Kyoichi Otsuka
恭一 大塚
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a damper for structure in which natural oscillation can be regulated through a simple arrangement or arbitrarily and an appropriate damping can be attained easily. SOLUTION: An insulator type arrestor 1 is supported fixedly at the top plate part 2a of a frame 2. The arrestor 1 comprises a nonlinear resistor element of metal oxide (not shown) contained in a hollow insulating tube 1a. The arrestor 1 and the frame 2 constitute an objective structure for damping oscillation. The damper 3 comprises three cables 4 suspended from the top plate part 2a of the frame 2, and spacers 5 for separating the three cables 4 at two intermediate positions and at the end part thereof. Upon occurrence of earthquake, seismic energy is absorbed through oscillation of the cables 4 and oscillation of the frame 2 mounting the arrestor 1 is suppressed. The cable 4 comprises strands 4a which are oscillated and deformed upon occurrence of earthquake and a substantially optimal damping coefficient is obtained through friction among the strands.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、構造物、例えば
碍子や碍管を有する電気機器を搭載した制振対象構造物
等の構造物の制振装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration damping device for a structure, such as a structure to be damped, on which an electric device having an insulator or an insulator tube is mounted.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、架台に搭載された電力用の碍子
・碍管の固有振動数は地震波のもつ固有振動数域(0.
5〜10Hz)にあり、何らかの共振が発生し応答が大
きくなる傾向がある。
2. Description of the Related Art Generally, the natural frequency of a power insulator / porcelain pipe mounted on a gantry is within a natural frequency range (0.
5 to 10 Hz), which tends to cause some resonance and increase the response.

【0003】この対策として、例えば次のような方法に
より極力固有振動数を高くすることが行われている。架
台については、架台を広くする、架台の高さを低くす
る、架台構成部材として断面形状の大きなものを採用す
る、横梁や斜め梁を多数入れ剛性を高くする等の対策を
する。碍管・碍子については、太径のものを採用する等
の対策を行う。しかし、固有振動数を高めるのに限界が
あった。
As a countermeasure, for example, the natural frequency is increased as much as possible by the following method. With regard to the gantry, measures are taken to widen the gantry, reduce the height of the gantry, adopt a large cross-sectional shape as a gantry constituent member, insert a large number of cross beams and oblique beams, and increase rigidity. Take measures such as adopting large diameter insulators and insulators. However, there was a limit in increasing the natural frequency.

【0004】一方で、積極的に制振装置を適用すること
は、構造が複雑となること、長期に亘りまた地震発生時
に確実に動作することが要求されること等により、採用
されていなかった。
On the other hand, aggressive application of a vibration damping device has not been adopted because of a complicated structure, a demand for a long-term operation, and a demand for reliable operation in the event of an earthquake. .

【0005】本発明と原理的に類似するものに、振り子
を用いた制振装置がある。これは振動応答を低減したい
装置すなわち制振対象構造物に、この制振対象構造物の
固有振動数に近い振り子装置を付加することにより、外
乱として入力される振動エネルギーを制振対象構造物に
伝えることなく、振り子制振装置で吸収させようとする
ものである。
What is similar in principle to the present invention is a vibration damping device using a pendulum. This is because by adding a pendulum device close to the natural frequency of the structure to be damped to the device whose vibration response is to be reduced, that is, the structure to be damped, the vibration energy input as disturbance is applied to the structure to be damped. It is intended to be absorbed by the pendulum damping device without telling.

【0006】図7は、例えば文献 日本機械学会編「耐
震設計と構造動力学」(日本工業出版、昭和60年9月
刊)に記載された従来の振り子式制振装置を示す構成図
である。図7において、制振対象構造物である架台2
に、連結板6を介して振り子装置7の振り子10が連結
されている。振り子10は、一端がピン9により支持台
8に回動可能に支持された棒部10aとこの棒部10a
の先端部に固着された錘10bとを有し、棒部10aに
連結板6がピンにて連結されている。
FIG. 7 is a block diagram showing a conventional pendulum type vibration damping device described in, for example, the document “Seismic Design and Structural Dynamics” edited by the Japan Society of Mechanical Engineers (Nippon Kogyo Shuppan, published in September 1985). In FIG. 7, a gantry 2 which is a structure to be damped
The pendulum 10 of the pendulum device 7 is connected via a connecting plate 6. The pendulum 10 has a rod portion 10a, one end of which is rotatably supported on a support base 8 by a pin 9;
And a weight 10b fixed to the tip of the rod, and the connecting plate 6 is connected to the rod 10a by a pin.

【0007】このような振り子式制振装置は、次のよう
に動作する。振動例として地震に遭遇したとき、地動か
らの地震力は架台2を振動させるが、このとき、振り子
式制振装置がない場合、架台2単体の固有振動数が地震
のもつ固有振動数域にあると、架台2は共振を起こし大
きな振動が発生する。一方、架台2単体の固有振動数に
近い固有振動数を有する振り子式制振装置を設けると、
地動から架台に入力される地震エネルギーが、まず振り
子式制振装置により吸収され、架台2への地震エネルギ
ーの伝達が低減され、架台2の応答を下げることができ
る。
[0007] Such a pendulum type vibration damping device operates as follows. As an example of vibration, when an earthquake is encountered, the seismic force from ground motion causes the gantry 2 to vibrate. At this time, if there is no pendulum type vibration damping device, the natural frequency of the gantry 2 alone falls within the natural frequency range of the earthquake If so, the gantry 2 resonates and large vibrations are generated. On the other hand, if a pendulum type vibration damping device having a natural frequency close to the natural frequency of the stand 2 alone is provided,
The seismic energy input to the gantry from the ground motion is first absorbed by the pendulum type vibration damping device, and the transmission of the seismic energy to the gantry 2 is reduced, and the response of the gantry 2 can be reduced.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の振
り子式制振装置においては、振り子式制振装置を取り付
けるために架台2を強固なものとする必要がある。この
ために、架台2の重量が増え製作費用も高くなる。
In the above-described conventional pendulum type vibration damping device, it is necessary to make the gantry 2 rigid in order to mount the pendulum type vibration damping device. For this reason, the weight of the gantry 2 increases and the manufacturing cost also increases.

【0009】また、地震エネルギーを吸収する振り子1
0の振動応答をできるだけ低くするために、適切な減衰
を有するオイルダンパー等の減衰装置(図7では図示し
ていない)が必要であるが、地震時に確実に動作するこ
と、また振り子式制振装置の支持台7のピン9の取り付
け構造等の腐食や固着防止等の耐環境性を配慮した設計
が必要となることから、制振装置が複雑化する問題点が
あった。
A pendulum 1 for absorbing seismic energy
In order to make the vibration response of zero as low as possible, a damping device (not shown in FIG. 7) such as an oil damper having an appropriate damping is required. Since it is necessary to design the mounting structure of the pins 9 of the support base 7 of the apparatus in consideration of environmental resistance such as corrosion and sticking, there is a problem that the vibration damping apparatus becomes complicated.

【0010】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、簡素な構成で、また任意に固
有振動数を調整でき、さらには適切な減衰が容易に得ら
れる構造物の制振装置を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has a simple structure, a natural frequency can be arbitrarily adjusted, and a proper damping can be easily obtained. The purpose is to obtain a vibration damping device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の構造物の制振装置は、制振対象構造物に吊
り下げられるものであって弾性を有する紐状の弾性部材
を設けたものである。紐状の弾性部材は、地震のときに
振動して地震エネルギーを吸収して制振対象構造物の振
動を抑制する。また、弾性部材の形状、数、質量を所定
の値にすることにより、制振装置の固有振動数やばね定
数を設定する。従って、制振装置の構成が簡素となり、
また任意に固有振動数を設定でき、ばね定数の設定も容
易である。
In order to achieve the above object, a vibration damping device for a structure according to the present invention comprises a string-like elastic member suspended from a structure to be damped and having elasticity. It is provided. The string-shaped elastic member vibrates during an earthquake to absorb seismic energy and suppress vibration of the structure to be damped. Further, the natural frequency and the spring constant of the vibration damping device are set by setting the shape, the number, and the mass of the elastic member to predetermined values. Therefore, the configuration of the vibration damping device is simplified,
Also, the natural frequency can be set arbitrarily, and the setting of the spring constant is easy.

【0012】そして、弾性部材は、複数本の素線が撚り
合わされたケーブルであって、その質量が制振対象構造
物の等価質量の1〜5%の範囲にあり、その固有振動数
が制振対象構造物の固有振動数に対して95〜99%の
範囲にあることを特徴とする。弾性部材としてケーブル
を用い、その質量及び固有振動数を実用的に上記の範囲
に設定すると、ケーブルの重量を軽くでき、かつ効果的
に振動を抑制することができる。また、ケーブルが振動
し変形したときに発生する素線間の摩擦により、ほぼ最
適な減衰定数が得られ、別に減衰装置を設ける必要が無
くなる。
The elastic member is a cable in which a plurality of strands are twisted, and its mass is in the range of 1 to 5% of the equivalent mass of the structure to be damped, and its natural frequency is controlled. It is characterized by being in the range of 95 to 99% of the natural frequency of the structure to be vibrated. When a cable is used as the elastic member and the mass and the natural frequency are practically set in the above ranges, the weight of the cable can be reduced and the vibration can be effectively suppressed. Also, due to friction between the wires generated when the cable is vibrated and deformed, an almost optimal damping constant is obtained, and it is not necessary to provide a separate damping device.

【0013】さらに、ケーブルは複数本であり、この複
数本のケーブルを互いに隔てるスペーサを設けたことを
特徴とする。スペーサの間隔を調整することによって、
ばね定数を容易に設定できる。
Further, the invention is characterized in that a plurality of cables are provided, and a spacer for separating the plurality of cables from each other is provided. By adjusting the spacer spacing,
The spring constant can be easily set.

【0014】また、ケーブルに付加質量を付加したこと
を特徴とする。付加質量の値を調整することによって、
固有振動数を容易に設定できる。
[0014] Further, an additional mass is added to the cable. By adjusting the value of the added mass,
The natural frequency can be easily set.

【0015】そして、制振対象構造物は、架台及びこの
架台に搭載された電気機器であることを特徴とする。電
気機器は、絶縁のために振動に弱い碍子や碍管を用いる
ことが多いので、電機機器及びこれを支持する架台に適
用すると効果的である。
The structure to be damped is a gantry and an electric device mounted on the gantry. Since electrical equipment often uses an insulator or an insulator tube that is vulnerable to vibration for insulation, it is effective to apply the electrical equipment to a gantry that supports the electrical equipment.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1(a)は、こ
の発明の実施の一形態を示す碍子型の避雷器が搭載され
た架台に適用された制振装置の構成図である。図1
(b)は、図1(a)の制振装置の詳細構成図である。
図1(a)において、碍子型の避雷器1が架台2の天板
部2aに固定支持されている。避雷器1は、中空の碍管
1aの中に金属酸化物で形成された非直線抵抗素子(図
示せず)を収容したものである。なお、避雷器1及び架
台2が、この発明における制振対象構造物である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1A is a configuration diagram of a vibration damping device applied to a mount on which an insulator type lightning arrester according to an embodiment of the present invention is mounted. FIG.
FIG. 2B is a detailed configuration diagram of the vibration damping device of FIG.
In FIG. 1A, an insulator type lightning arrester 1 is fixedly supported on a top plate 2 a of a gantry 2. The lightning arrester 1 contains a non-linear resistance element (not shown) formed of a metal oxide in a hollow insulator tube 1a. The lightning arrester 1 and the gantry 2 are the structures to be damped in the present invention.

【0017】制振装置3は、架台2の天板部2aに吊り
下げられる3本のケーブル4(図1(b))と、3本の
ケーブル4を途中の2箇所と終端部とにおいて互いに接
触しないように隔てる三角形(図1(b))の3個のス
ペーサ5を有する。ケーブル4は、図1(b)に示すよ
うに、鋼やアルミニウムや銅等で製作された多数の素線
4aを撚り合わせたものである。
The vibration damping device 3 includes three cables 4 (FIG. 1 (b)) suspended from the top plate 2a of the gantry 2 and three cables 4 at two places in the middle and at the end. It has three spacers 5 of a triangular shape (FIG. 1 (b)) which are separated so as not to contact. As shown in FIG. 1B, the cable 4 is formed by twisting a number of strands 4a made of steel, aluminum, copper, or the like.

【0018】図1の避雷器1が搭載された架台2は、制
振装置3がない場合、地震に遭遇すると、地震波と共振
し大きな振れが発生する。一方、制振装置3を設けた場
合は、制振装置3が地震エネルギーを吸収するため、架
台2及び避雷器1の振れを抑えることが可能となる。
The gantry 2 on which the lightning arrester 1 shown in FIG. 1 is mounted does not have the vibration damping device 3 and, when encountering an earthquake, resonates with the seismic wave and generates a large vibration. On the other hand, if the vibration damping device 3 is provided, the vibration of the gantry 2 and the lightning arrester 1 can be suppressed because the vibration damping device 3 absorbs the seismic energy.

【0019】ここで、ケーブル4を有する制振装置3の
制振原理について説明する。説明を理解しやすくするた
めに、図2に示す2質点系の振動モデルを考える。これ
は同調質量ダンパーと称されるものであり、その考え方
は理論的にも確立されている。図2において、質点Aと
ばねAと減衰Aとは、避雷器1及び架台2系に相当する
ものとする。質点BとばねBと減衰Bとは、制振装置3
のケーブル4及びスペーサ5系に相当するものとする。
Here, the principle of vibration damping of the vibration damping device 3 having the cable 4 will be described. For easy understanding of the explanation, consider a vibration model of a two-mass system shown in FIG. This is referred to as a tuned mass damper, and the idea is theoretically established. In FIG. 2, it is assumed that the mass point A, the spring A, and the damping A correspond to the lightning arrester 1 and the gantry 2 system. The mass B, the spring B, and the damping B
Cable 4 and spacer 5 system.

【0020】ここで、地震入力として制振効果を最もよ
く表現できる正弦連続波で考える。図2の振動系で質点
AとばねAで決まる固有振動数(避雷器1及び架台2の
固有振動数に相当)をf0、質点BとばねBから決まる
固有振動数をf1(スペーサ5で離隔されたケーブル4
の固有振動数に相当)とする。
Here, a sinusoidal continuous wave that can best represent the vibration suppression effect as an earthquake input will be considered. In the vibration system of FIG. 2, the natural frequency determined by the mass point A and the spring A (corresponding to the natural frequency of the lightning arrester 1 and the gantry 2) is f0, and the natural frequency determined by the mass point B and the spring B is f1 (separated by the spacer 5). Cable 4
).

【0021】図2の振動系に入力する正弦波を、その振
幅は一定とし振動数を種々変化させると、質点Aの応答
特性は図3のようになる。図3において、曲線Cは制振
装置がない場合の応答特性であり、曲線Dは制振装置を
設けた場合の応答特性である。
If the amplitude of the sine wave input to the vibration system of FIG. 2 is kept constant and the frequency is changed variously, the response characteristic of the mass point A becomes as shown in FIG. In FIG. 3, a curve C is a response characteristic when no vibration damping device is provided, and a curve D is a response characteristic when a vibration damping device is provided.

【0022】この図に示されるように、制振装置を設け
ると、質点Aの応答がかなり低減される。すなわち、適
切な付加振動系(この実施の形態ではスペーサ5にて固
定されたケーブル4)を選択し、主振動系すなわち制振
対象構造物に取り付けると、主振動系の応答をかなり低
減することができる。
As shown in this figure, when the vibration damping device is provided, the response of the mass point A is considerably reduced. That is, when an appropriate additional vibration system (the cable 4 fixed by the spacer 5 in this embodiment) is selected and attached to the main vibration system, that is, the structure to be damped, the response of the main vibration system is considerably reduced. Can be.

【0023】この付加振動系の最適値は、理論的に導き
出されており、次の(1)式及び(2)式で表される。
すなわち、 最適固有振動数比r=(f1/f0)=1/(1+μ)・・・(1) 最適減衰比率ζ=√(3μ/8(1+μ)) ・・・(2) で与えられる。
The optimum value of the additional vibration system has been theoretically derived and is expressed by the following equations (1) and (2).
That is, the optimum natural frequency ratio r = (f1 / f0) = 1 / (1 + μ) (1) The optimum damping ratio ζ = √ (3μ / 8 (1 + μ)) (2)

【0024】ここで、μ:質量比(質点Bの質量/質点
Aの質量)であるが、各質点の質量は、それそれ全質量
ではなく、理論的に導き出される等価質量である。この
等価質量の算出については、例えば文献 柴田明徳著
「最新耐震構造解析」(森北出版(株)、1981年6
月刊)に記載されている。
Here, μ is the mass ratio (mass of mass B / mass of mass A), but the mass of each mass is not the total mass but an equivalent mass derived theoretically. Regarding the calculation of the equivalent mass, see, for example, the latest Seismic Structural Analysis by Akinori Shibata (Morikita Publishing Co., Ltd., June 1981)
Monthly).

【0025】また、概略の適用範囲はμ=0.01〜
0.4、ζ=0〜0.15であるが、実機への適用にあ
たっては、できるだけ質量比μを小さくする(すなわち
ケーブル4の重量を軽くする)方が、制振装置3の全体
重量の軽減やコスト低減につながるので望ましい。
The approximate application range is μ = 0.01 to
0.4 and ζ = 0 to 0.15. However, in application to an actual machine, it is better to reduce the mass ratio μ as much as possible (that is, to reduce the weight of the cable 4) to reduce the total weight of the vibration damping device 3. It is desirable because it leads to reduction and cost reduction.

【0026】上述の(1)、(2)式から質量比μ、最
適固有振動数比r、最適減衰比率ζの関係について、実
際の設計に採用可能な範囲で具体的数値を計算すると、
図4に示すようになる。この結果から、通常ケーブル4
で得られる最適減衰比率ζは0.06〜0.13程度と
考えられるので、質量比μがほぼ0.01〜0.05の
範囲にあり、固有振動数比rがほぼ0.95〜0.99
の範囲にあるようにするのが、実際の制振対象構造物の
構造及び制振装置3の製作の観点から適切である、とい
える。
From the above equations (1) and (2), the specific relationship between the mass ratio μ, the optimum natural frequency ratio r, and the optimum damping ratio ζ is calculated in a range that can be adopted in an actual design.
As shown in FIG. From this result, it is clear that the normal cable 4
Is considered to be about 0.06 to 0.13, the mass ratio μ is substantially in the range of 0.01 to 0.05, and the natural frequency ratio r is substantially 0.95 to 0. .99
It is appropriate from the viewpoints of the structure of the actual structure to be damped and the manufacturing of the damping device 3.

【0027】この最適条件のもとでは、先ほどの図3に
示す曲線Dに相当する特性、すなわち二つのピークの大
きさをほぼ等しくかつ最小とすることができる。実機に
おいては、できるだけ固有振動数比rが1に近くなるよ
うに、ケーブル4の質量を決めればよい。必要な質量
は、ケーブル4の太さ及び本数を適宜選択することによ
り、容易に設定できる。
Under these optimum conditions, the characteristics corresponding to the curve D shown in FIG. 3, that is, the magnitudes of the two peaks can be made substantially equal and minimum. In an actual machine, the mass of the cable 4 may be determined so that the natural frequency ratio r is as close to 1 as possible. The required mass can be easily set by appropriately selecting the thickness and the number of the cables 4.

【0028】また、固有振動数を決定するためのばね定
数の設定は、スペーサ5の本数やその間隔を変化させる
ことにより、容易に設定可能である。
The setting of the spring constant for determining the natural frequency can be easily set by changing the number of spacers 5 and their intervals.

【0029】必要減衰定数については、ケーブル4自身
が素線4aを複数本撚り合わせた撚り線となっているた
め(図1(b))、ケーブル4が振動し変形したときに
発生する素線4a間の摩擦により、ほぼ最適減衰定数が
得られることが判明している。従って、従来の制振装置
のような減衰装置は不要となるという、大きな利点を有
する。
Regarding the required attenuation constant, since the cable 4 itself is a stranded wire obtained by twisting a plurality of strands 4a (FIG. 1B), the strand generated when the cable 4 is vibrated and deformed. It has been found that an almost optimal damping constant is obtained by the friction between 4a. Therefore, there is a great advantage that a damping device such as a conventional vibration damping device is not required.

【0030】このように、ケーブル4及びスペーサ5を
選定して制振装置3を構成すれば、地震に遭遇しても避
雷器1及び架台2の応答を低減できる。ここでは、正弦
連続波入力について述べたが、実際の地震波の場合には
図3に示した応答特性よりも低減効果は低くなるもの
の、十分に効果を奏する。なお、このような制振装置を
採用すれば、従来のように架台2の剛性を高くする必要
はなく、逆に柔構造にして架台2と避雷器1とが一体と
なった変形に対しても更なる制振効果を発揮することが
できる。
As described above, if the cable 4 and the spacer 5 are selected to constitute the vibration damping device 3, the response of the lightning arrester 1 and the gantry 2 can be reduced even if an earthquake is encountered. Here, the sinusoidal continuous wave input has been described, but in the case of an actual seismic wave, the effect is sufficiently reduced although the reduction effect is lower than the response characteristics shown in FIG. If such a vibration damping device is employed, it is not necessary to increase the rigidity of the gantry 2 as in the related art. A further damping effect can be exhibited.

【0031】実施の形態2.図5は、この発明の他の実
施の形態である制振装置を示す構成図であり、図5
(a)はケーブル4が2本の場合、図5(b)はケーブ
ル4が8本の場合である。その他の構成については、図
1に示した実施の形態1と同様のものである。もちろ
ん、ケーブル4が1本であってもよい。
Embodiment 2 FIG. 5 is a configuration diagram showing a vibration damping device according to another embodiment of the present invention.
5A shows the case where the number of the cables 4 is two, and FIG. 5B shows the case where the number of the cables 4 is eight. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG. Of course, one cable 4 may be used.

【0032】実施の形態3.図6は、さらにこの発明の
他の実施の形態である制振装置を示す構成図である。図
6において、ケーブル4の下方の端部に錘11がそれぞ
れ設けられている。その他の構成については、図1に示
した実施の形態1と同様のものである。
Embodiment 3 FIG. FIG. 6 is a configuration diagram showing a vibration damping device according to another embodiment of the present invention. In FIG. 6, weights 11 are provided at lower ends of the cables 4 respectively. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG.

【0033】このように、固有振動数を決定するための
質量の大きさの設定は、ケーブル4の自重以外に錘11
を付加することによっても、容易に設定できる。
As described above, the setting of the magnitude of the mass for determining the natural frequency depends on the weight of the weight 11 in addition to the weight of the cable 4.
Can also be easily set.

【0034】なお、上記各実施の形態では、制振対象構
造物が避雷器1及びその架台2である場合について説明
したが、断路器、ブッシング、遮断器等他の電気機器を
搭載した架台であってもよいし、電気機器を搭載したも
のに限らず一般の構造物であっても同様の効果を奏す
る。
In each of the above embodiments, the case where the structure to be damped is the lightning arrester 1 and its gantry 2 has been described. However, it is a gantry on which other electrical equipment such as a disconnecting switch, a bushing and a circuit breaker is mounted. The same effect can be obtained even with a general structure without being limited to the one equipped with the electric device.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載するような効果を奏する。
Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects.

【0036】すなわち、制振対象構造物に吊り下げられ
るものであって弾性を有する紐状の弾性部材を設けたも
のであるので、紐状の弾性部材は地震のときに振動して
地震エネルギーを吸収して制振対象構造物の振動を抑制
する。また、弾性部材の形状、数、質量を所定の値にす
ることにより、制振装置の固有振動数やばね定数を設定
できる。従って、制振装置の構成が簡素となり、また任
意に固有振動数を調整でき、ばね定数の設定も容易であ
る。
That is, since the string-shaped elastic member is suspended from the structure to be damped and provided with elastic string-shaped elastic members, the string-shaped elastic members vibrate in the event of an earthquake to generate seismic energy. Absorbs and suppresses vibration of the target structure. Further, by setting the shape, number, and mass of the elastic member to predetermined values, the natural frequency and the spring constant of the vibration damping device can be set. Therefore, the configuration of the vibration damping device is simplified, the natural frequency can be arbitrarily adjusted, and the spring constant can be easily set.

【0037】そして、弾性部材は、複数本の素線が撚り
合わされたケーブルであって、その質量が制振対象構造
物の等価質量の1〜5%の範囲にあり、その固有振動数
が制振対象構造物の固有振動数に対して0.95〜1の
範囲にあることを特徴とするので、弾性部材としてケー
ブルを用い、その質量及び固有振動数を実用的に上記の
範囲に設定すると、ケーブルの重量を軽くでき、かつ効
果的に振動を抑制することができる。また、ケーブルが
振動し変形したときに発生する素線間の摩擦により、ほ
ぼ最適な減衰定数が得られ、別に減衰装置を設ける必要
が無くなる。これらにより、制振装置は、軽量、簡素な
ものとなる。
The elastic member is a cable in which a plurality of strands are twisted, and its mass is in the range of 1 to 5% of the equivalent mass of the structure to be damped, and its natural frequency is controlled. Since the characteristic frequency is in the range of 0.95 to 1 with respect to the natural frequency of the structure to be vibrated, a cable is used as the elastic member, and its mass and natural frequency are practically set in the above ranges. Therefore, the weight of the cable can be reduced, and the vibration can be effectively suppressed. Also, due to friction between the wires generated when the cable is vibrated and deformed, an almost optimal damping constant is obtained, and it is not necessary to provide a separate damping device. As a result, the vibration damping device becomes lightweight and simple.

【0038】さらに、ケーブルは複数本であり、この複
数本のケーブルを互いに隔てるスペーサを設けたことを
特徴とするので、スペーサの間隔を調整することによっ
て、ばね定数を容易に設定できる。
Further, since a plurality of cables are provided and spacers are provided to separate the plurality of cables from each other, the spring constant can be easily set by adjusting the spacing between the spacers.

【0039】また、ケーブルに付加質量を付加したこと
を特徴とするので、付加質量の値を調整することによっ
て、固有振動数を容易に設定できる。
Further, since the additional mass is added to the cable, the natural frequency can be easily set by adjusting the value of the additional mass.

【0040】そして、制振対象構造物は、架台及びこの
架台に搭載された電気機器であることを特徴とするの
で、絶縁のために振動に弱い碍子や碍管を用いることが
多い電機機器及びこれを支持する架台に適用すると効果
的である。
Since the structure to be damped is characterized by a gantry and an electric device mounted on the gantry, an insulator or a porcelain tube which is often vulnerable to vibration for insulation is used. It is effective when applied to a frame that supports.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の一形態を示すもので、図
(a)は電気機器を搭載した構造物の制振装置を示す構
成図、図(b)は制振装置の詳細構成図である。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which FIG. 1 (a) is a configuration diagram showing a vibration damping device for a structure on which an electric device is mounted, and FIG. 1 (b) is a detailed configuration diagram of the vibration damping device. is there.

【図2】 制振原理を説明するための2質点系の振動モ
デルである。
FIG. 2 is a vibration model of a two-mass system for explaining a vibration suppression principle.

【図3】 図2の振動モデルから得られる応答特性を示
す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a response characteristic obtained from the vibration model of FIG.

【図4】 質量比、最適固有振動数比、最適減衰比率の
関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship among a mass ratio, an optimal natural frequency ratio, and an optimal damping ratio.

【図5】 この発明の他の実施の形態である制振装置を
示す構成図であり、図5(a)はケーブルが2本の場
合、図5(b)はケーブルが8本の場合である。
5A and 5B are configuration diagrams showing a vibration damping device according to another embodiment of the present invention. FIG. 5A shows a case where there are two cables, and FIG. 5B shows a case where there are eight cables. is there.

【図6】 さらに、この発明の他の実施の形態である制
振装置を示す構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing a vibration damping device according to another embodiment of the present invention.

【図7】 従来の振り子式制振装置を示す構成図であ
る。
FIG. 7 is a configuration diagram showing a conventional pendulum type vibration damping device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 避雷器、1a 碍管、2 架台、2a 天板部、3
制振装置、4 ケーブル、4a 素線、5 スペー
サ、11 錘。
1 lightning arrester, 1a insulator tube, 2 gantry, 2a top plate, 3
Damping device, 4 cables, 4a strands, 5 spacers, 11 weights.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3J048 AA05 AD06 BE10 BF09 CB01 DA01 EA13 EA38 4E360 AB02 AB52 AB64 EA05 EB03 EC03 ED17 FA02 GA14 GA28 GB99  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3J048 AA05 AD06 BE10 BF09 CB01 DA01 EA13 EA38 4E360 AB02 AB52 AB64 EA05 EB03 EC03 ED17 FA02 GA14 GA28 GB99

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 制振対象構造物に吊り下げられるもので
あって弾性を有する紐状の弾性部材を設けた構造物の制
振装置。
1. A vibration damping device for a structure which is suspended from a structure to be damped and provided with a string-like elastic member having elasticity.
【請求項2】 弾性部材は、複数本の素線が撚り合わさ
れたケーブルであって、その質量が制振対象構造物の等
価質量の1〜5%の範囲にあり、その固有振動数が制振
対象構造物の固有振動数に対して95〜99%の範囲に
あることを特徴とする請求項1に記載の構造物の制振装
置。
2. The elastic member is a cable in which a plurality of strands are twisted, the mass of which is in the range of 1 to 5% of the equivalent mass of the structure to be damped, and the natural frequency of which is controlled. The structure vibration damping device according to claim 1, wherein the vibration frequency is in a range of 95% to 99% of the natural frequency of the structure to be vibrated.
【請求項3】 ケーブルは複数本であり、この複数本の
ケーブルを互いに隔てるスペーサを設けたことを特徴と
する請求項2に記載の構造物の制振装置。
3. The vibration damping device for a structure according to claim 2, wherein a plurality of cables are provided, and a spacer is provided to separate the plurality of cables from each other.
【請求項4】 ケーブルに付加質量を付加したことを特
徴とする請求項2に記載の構造物の制振装置。
4. The structure vibration damping device according to claim 2, wherein an additional mass is added to the cable.
【請求項5】 制振対象構造物は、架台及びこの架台に
搭載された電気機器であることを特徴とする請求項1に
記載の構造物の制振装置。
5. The vibration damping device for a structure according to claim 1, wherein the structure to be damped is a gantry and an electric device mounted on the gantry.
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