JP2001153178A - Dynamic vibration absorber for structure - Google Patents

Dynamic vibration absorber for structure

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JP2001153178A
JP2001153178A JP33631499A JP33631499A JP2001153178A JP 2001153178 A JP2001153178 A JP 2001153178A JP 33631499 A JP33631499 A JP 33631499A JP 33631499 A JP33631499 A JP 33631499A JP 2001153178 A JP2001153178 A JP 2001153178A
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vibration absorber
dynamic vibration
spring
linear
additional mass
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Haruhiko Kurino
治彦 栗野
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Kajima Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dynamic vibration absorber capable of imparting a large damping characteristic to a structure by a smaller stroke. SOLUTION: In the constitution of the dynamic vibration absorber, an actuator 3 is arranged in parallel to a linear spring 2. A stroke of an added mass body 1 is measured by a displacement gauge 4, the actuator 3 is controlled via a controller 5 to compensate for a difference between nonlinear restoring force and linear spring restoring force being a target by the actuator 3 to realize a nonlinear restoring force characteristic to thereby improve an absorbing energy quantity more than a conventional dynamic vibration absorber having a linear spring characteristic as well as to reduce the stroke.

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】本願発明は、地震や風等の振
動外力による構造物の揺れを低減するための構造物用動
吸振器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dynamic vibration absorber for a structure for reducing the vibration of the structure due to an external vibration force such as an earthquake or wind.

【0002】[0002]

【従来の技術】建物の揺れを低減するために設置される
振動体としての付加質量体は、古くから動吸振器として
知られている。従来の線形の動吸振器が設置された構造
物(建物等)は、図7(a) のような2質点系の振動モデ
ルで表現することができる。ここで、Mは構造物の質
量、Kは構造物のバネ定数、xは地震等に対する構造物
の応答変位、mは付加質量体の質量、kは動吸振器のバ
ネ定数、yは付加質量体の変位である。
2. Description of the Related Art An additional mass body as a vibrating body installed to reduce shaking of a building has long been known as a dynamic vibration absorber. A structure (a building or the like) in which a conventional linear dynamic vibration absorber is installed can be represented by a two-mass system vibration model as shown in FIG. Here, M is the mass of the structure, K is the spring constant of the structure, x is the response displacement of the structure to an earthquake or the like, m is the mass of the additional mass body, k is the spring constant of the dynamic vibration absorber, and y is the additional mass. It is the displacement of the body.

【0003】動吸振器の周期は構造物の周期と同調され
ているため、図7(b) に示すように動吸振器の応答は構
造物に対して位相が90度遅れる。そのため、図7(c)
に示すように動吸振器のバネ復元力q=kyが建物にと
っては、あたかも建物速度に比例した減衰力であるよう
に作用して建物振動エネルギーを吸収する。吸収された
エネルギーは動吸振器の減衰により消費される。
Since the period of the dynamic vibration absorber is synchronized with the period of the structure, the response of the dynamic vibration absorber lags the structure by 90 degrees as shown in FIG. 7 (b). Therefore, FIG. 7 (c)
As shown in (1), the spring restoring force q = ky of the dynamic vibration absorber acts on the building as if it were a damping force proportional to the building speed, thereby absorbing the building vibration energy. The absorbed energy is consumed by the damping of the dynamic vibration absorber.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述したようなバネ特
性が線形の従来の動吸振器の効果は質量によって定ま
り、また大地震時には動吸振器のストロークが大きな制
限となる。本願発明は、動吸振器のバネ特性を折れ点荷
重以上の荷重でバネ定数が小さくなるバイリニアの非線
形弾性特性に設定することで、より小さなストロークで
より大きな減衰特性を構造物に与えることができる動吸
振器を提供することを目的としたものである。
The effect of the conventional dynamic vibration absorber having a linear spring characteristic as described above is determined by the mass, and the stroke of the dynamic vibration absorber is greatly limited during a large earthquake. According to the present invention, by setting the spring characteristic of the dynamic vibration absorber to a bilinear nonlinear elastic characteristic in which the spring constant is reduced by a load equal to or higher than the breaking point load, a greater damping characteristic can be given to the structure with a smaller stroke. It is intended to provide a dynamic vibration absorber.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本願の請求項1に係る構
造物用動吸振器は、振動体としての付加質量体と、構造
物と前記付加質量体との間に介在させたバネ要素を構成
要素とする動吸振器において、前記バネ要素のバネ特性
を折れ点荷重以上の荷重でバネ定数が小さくなるバイリ
ニアの非線形弾性特性に設定したことを特徴とするもの
である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a dynamic vibration absorber for a structure, comprising: an additional mass as a vibrating body; and a spring element interposed between the structure and the additional mass. In the dynamic vibration absorber as a constituent element, the spring characteristic of the spring element is set to a bilinear nonlinear elastic characteristic in which a spring constant is reduced by a load equal to or greater than a breaking point load.

【0006】すなわち、動吸振器のバネ特性を図1に示
すような折れ点荷重qy でバネ定数が小さくなるバイリ
ニア型の非線形特性とする。ただし、このバネ特性は非
線形弾性特性とし、実質的には履歴特性は有さず、常に
同じ復元力線上を通ることが特徴である。このバイリニ
ア特性を適切に設定することで、1サイクルの周期(等
価周期)を建物と同調させることが可能であり、この場
合の装置復元力−建物変位(q−x)関係は図1(b) の
ようになり、従来の線形の動吸振器の場合の図7(c) と
比較して、吸収エネルギー量を向上させることができ
る。また、動吸振器のストロークも線形の場合に比較し
て小さくすることができる。
Namely, the nonlinear characteristics of bilinear spring constant decreases the spring characteristics at break point load q y as shown in Figure 1 of the dynamic vibration reducer. However, this spring characteristic is a non-linear elastic characteristic, has substantially no hysteresis characteristic, and is characterized by always passing on the same restoring force line. By appropriately setting the bilinear characteristic, it is possible to synchronize the cycle of one cycle (equivalent cycle) with the building. In this case, the relationship between the device restoring force and the building displacement (qx) is shown in FIG. ), And the amount of absorbed energy can be improved as compared with FIG. 7C in the case of the conventional linear dynamic vibration absorber. In addition, the stroke of the dynamic vibration absorber can be reduced as compared with the linear case.

【0007】請求項2は、請求項1に係る構造物用動吸
振器において、動吸振器の1サイクルの周期が前記構造
物の周期と同調するよう、非線形弾性特性の折れ点荷重
を、動吸振器の応答レベルに応じて制御するようにした
もの、すわなち、非線形復元力特性を応答レベルに応じ
て制御するものである。請求項1に係る構造物用動吸振
器において、対象とする構造物応答レベルを予め限定す
れば、折れ点荷重を固定値に設定することができるが、
応答レベルが設定した範囲からずれてくると同調精度が
低下し、そのため効果が下がる。
According to a second aspect of the present invention, in the dynamic vibration absorber for a structure according to the first aspect, the break point load of the non-linear elastic characteristic is adjusted so that the cycle of one cycle of the dynamic vibration absorber is synchronized with the cycle of the structure. The control is performed according to the response level of the vibration absorber, that is, the nonlinear restoring force characteristic is controlled according to the response level. In the structure dynamic vibration absorber according to claim 1, if the target structure response level is limited in advance, the break point load can be set to a fixed value.
If the response level deviates from the set range, the tuning accuracy is reduced, and the effect is reduced.

【0008】そこで、動吸振器の等価周期が構造物と常
に同調するよう、構造物応答レベルに応じてバネ特性の
折れ点荷重を制御すれば、あらゆる応答レベルにおいて
大きな効果を発揮することができる。具体的な方法とし
ては、例えば、振動している動吸振器のストロークが中
立点を横切るときの動吸振器の速度(dy/dt)を計
測し、この運動エネルギー{(1/2)m(dy/d
t)2 }がストローク最大点ymax までの歪みエネルギ
ーEと等しく、かつ等価周期が構造物の周期と等しくな
る条件から、折れ点荷重qy を半サイクル毎に設定する
といった設定が考えられる(図4参照)。
Therefore, if the break point load of the spring characteristic is controlled in accordance with the structural response level so that the equivalent period of the dynamic vibration absorber is always synchronized with the structure, a great effect can be exerted at all response levels. . As a specific method, for example, the speed (dy / dt) of the dynamic vibration absorber when the stroke of the vibrating dynamic vibration absorber crosses the neutral point is measured, and the kinetic energy {(1/2) m ( dy / d
From the condition that t) 2 } is equal to the strain energy E up to the stroke maximum point y max and the equivalent period is equal to the period of the structure, it is possible to set the break point load q y every half cycle ( (See FIG. 4).

【0009】請求項3は、請求項1または2に係る構造
物用動吸振器において、前記バネ要素として線形バネと
アクチュエータを並列に配置し、目標とするバイリニア
の非線形弾性特性における復元力と前記線形バネの復元
力の差を前記アクチュエータによって補うようにしたも
のである。この請求項3は、バネの非線形特性を実現す
る一つの方法を限定したものであり、例えば、変位計に
より動吸振器のストロークを計測し、線形バネと並列に
設置したアクチュエータにより、目標とする非線形復元
力と線形バネ復元力の差を補うことにより、非線形復元
力特性を実現することができる。
According to a third aspect, in the dynamic vibration absorber for a structure according to the first or second aspect, a linear spring and an actuator are arranged in parallel as the spring element, and the restoring force in a target bilinear nonlinear elastic characteristic is determined. The difference in the restoring force of the linear spring is compensated for by the actuator. Claim 3 limits one method of realizing the non-linear characteristic of the spring. For example, the stroke of the dynamic vibration absorber is measured by a displacement meter, and the target is determined by an actuator installed in parallel with the linear spring. By compensating for the difference between the non-linear restoring force and the linear spring restoring force, a non-linear restoring force characteristic can be realized.

【0010】また、請求項2との関係では、例えば、速
度により付加質量体の運動エネルギーを、変位計により
ストロークを計測し、線形バネと並列に設置したアクチ
ュエータにより、半サイクル毎に更新される目標復元力
と線形バネ復元力の差を補うことで、請求項2における
非線形復元力特性を実現することができる。なお、この
場合、変位計出力の微分により速度が検出できれば速度
計は不要である。
According to the second aspect, for example, the kinetic energy of the additional mass body is measured by the speed, the stroke is measured by the displacement meter, and updated every half cycle by the actuator installed in parallel with the linear spring. By compensating for the difference between the target restoring force and the linear spring restoring force, the non-linear restoring force characteristic according to claim 2 can be realized. In this case, if the speed can be detected by differentiating the output of the displacement meter, the speedometer is unnecessary.

【0011】請求項4は、請求項1に係る構造物用動吸
振器において、前記バネ要素として複数の線形バネを用
い、前記付加質量体が前記折れ点荷重に対応する所定以
上の変位を生じたときに、一部の線形バネが前記付加質
量体または前記構造物と切り離されて、目標とするバイ
リニアの非線形弾性特性を実現するようにしたものであ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the dynamic vibration absorber for a structure according to the first aspect, a plurality of linear springs are used as the spring elements, and the additional mass body generates a displacement greater than a predetermined value corresponding to the break point load. In this case, a part of the linear spring is separated from the additional mass body or the structure to realize a target bilinear nonlinear elastic characteristic.

【0012】この請求項4は、請求項1との関係で、バ
ネの非線形特性を実現する請求項3とは異なる他の方法
を限定したものであり、請求項3がアクチュエータによ
り非線形バネ特性をアクティブに実現するのに対し、請
求項4では請求項1の非線形バネ特性をパッシブに実現
することができ、外部からのエネルギーを必要としな
い。
The fourth aspect of the present invention limits another method different from the third aspect for realizing the non-linear characteristic of the spring in relation to the first aspect. According to the fourth aspect, the non-linear spring characteristic according to the first aspect can be passively realized, and no external energy is required.

【0013】請求項5は、請求項1に係る構造物用動吸
振器において、前記バネ要素として複数の線形バネを用
い、前記付加質量体が前記折れ点荷重に対応する所定以
上の変位を生じたときに、一部の線形バネがバネの変形
を拘束するストッパーを介して前記付加質量体または前
記構造物と切り離されるようにするとともに、前記スト
ッパーの位置を動吸振器の応答レベルに応じて制御する
ようにして目標とするバイリニアの非線形弾性特性を実
現するようにしたものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the dynamic vibration absorber for a structure according to the first aspect, a plurality of linear springs are used as the spring elements, and the additional mass body generates a displacement greater than a predetermined value corresponding to the break point load. When a part of the linear spring is disconnected from the additional mass or the structure via a stopper that restrains the deformation of the spring, the position of the stopper is adjusted according to the response level of the dynamic vibration absorber. This is to realize a target bilinear nonlinear elastic characteristic by controlling.

【0014】請求項5に係る発明は、請求項2との関係
で、非線形バネ特性をセミアクティブに実現するもので
ある。例えば、速度計により装置の運動エネルギーを、
変位計により付加質量体のストロークを計測し、半サイ
クル毎に更新される非線形復元力特性を、ストッパーに
よって規定されるバネのギャップ量を変化させることに
より実現することができる。この場合、外部からの供給
エネルギーはわずかであることが特徴である。また、変
位計出力の微分により速度が検出できれば速度計は不要
である。
According to a fifth aspect of the present invention, in accordance with the second aspect, the non-linear spring characteristic is realized semi-actively. For example, the kinetic energy of the device with a speedometer,
The stroke of the additional mass body is measured by the displacement meter, and the nonlinear restoring force characteristic updated every half cycle can be realized by changing the gap amount of the spring defined by the stopper. In this case, the feature is that the energy supplied from the outside is small. Further, if the speed can be detected by differentiating the output of the displacement meter, a speedometer is unnecessary.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図2は本願の請求項1、3に係る
動吸振器の一実施形態を示したもので、本願発明では、
前述したように、動吸振器のバネ特性を図1に示すよう
なバイリニア型の非線形弾性特性とし、基本的に同じ復
元力線上を通るようにする。そのため、図2の例では、
変位計4により動吸振器を構成する付加質量体1のスト
ロークを計測し、線形バネ2と並列に設置したアクチュ
エータ3により、目標とする非線形復元力と線形バネ復
元力の差を補い、非線形復元力特性を実現する。図中、
符号5は変位計4で計測されたストロークに基づいてア
クチュエータ3に制御指令を与えるコントローラであ
る。
FIG. 2 shows an embodiment of a dynamic vibration absorber according to claims 1 and 3 of the present invention.
As described above, the spring characteristic of the dynamic vibration absorber is a bilinear nonlinear elastic characteristic as shown in FIG. 1 and basically passes on the same restoring force line. Therefore, in the example of FIG.
The displacement meter 4 measures the stroke of the additional mass body 1 constituting the dynamic vibration absorber, and the actuator 3 installed in parallel with the linear spring 2 compensates for the difference between the target non-linear restoring force and the linear spring restoring force. Realize force characteristics. In the figure,
Reference numeral 5 denotes a controller that gives a control command to the actuator 3 based on the stroke measured by the displacement meter 4.

【0016】図3は本願の請求項1、4に係る動吸振器
の一実施形態を示したものである。図2の動吸振器で
は、非線形バネ特性をアクティブ制御により実現してい
るのに対し、図3の例では、非線形バネ特性をパッシブ
に実現する構成となっている。すなわち、付加質量体1
を挟むようにプレストレスを与えた一対の線形バネ2を
設置し、実質的に付加質量体1の水平方向の振動を拘束
しない支持台兼ストッパー6bと線形バネ2の端部に取
り付けられ付加質量体1を挟み込む支持部6aとの間に
適切なギャップΔを設け、支持部6aが支持台兼ストッ
パー6bとぶつかることで、一方の線形バネ2が切り離
された形となる。
FIG. 3 shows an embodiment of a dynamic vibration absorber according to claims 1 and 4 of the present application. In the dynamic vibration absorber of FIG. 2, the non-linear spring characteristic is realized by active control, whereas in the example of FIG. 3, the non-linear spring characteristic is passively realized. That is, the additional mass 1
A pair of pre-stressed linear springs 2 is installed so as to sandwich the supporting mass and a support base / stopper 6b that does not substantially restrain the horizontal vibration of the additional mass body 1 and the additional mass attached to the end of the linear spring 2. An appropriate gap Δ is provided between the supporting portion 6a and the supporting portion 6a that sandwiches the body 1, and the supporting portion 6a collides with the support base / stopper 6b, so that one linear spring 2 is separated.

【0017】この場合に実現されるバイリニア型非線形
弾性特性は、片方のバネ定数をkとすると、図3(d) の
ようになり、図2の場合のような外部からのエネルギー
は必要としない。図5は本願の請求項2、3に対応する
一実施形態を示したもので、非線形復元力特性を応答レ
ベルに応じて制御することで、動吸振器の周期が構造物
の周期と常に同調するようにし、あらゆる応答レベルに
おいて大きな効果を発揮させることができる。
The bilinear non-linear elastic characteristic realized in this case is as shown in FIG. 3D when one of the spring constants is k, and does not require external energy as in the case of FIG. . FIG. 5 shows an embodiment corresponding to claims 2 and 3 of the present application. The period of the dynamic vibration absorber is always synchronized with the period of the structure by controlling the nonlinear restoring force characteristic according to the response level. And a great effect can be exhibited at all response levels.

【0018】そのための構成として、構造物と付加質量
体1に設置した速度計7によって計測される速度から付
加質量体1の運動エネルギーを求め、また、変位計4に
よりストロークを計測し、コントローラ5から線形バネ
2と並列に設置したアクチュエータ3に指令を送り、半
サイクル毎に更新される目標復元力と線形バネ復元力の
差を補うことで、応答レベルに応じた非線形復元力特性
を実現することができる。
As a configuration for this, the kinetic energy of the additional mass body 1 is obtained from the speed measured by the speedometer 7 installed on the structure and the additional mass body 1, and the stroke is measured by the displacement gauge 4. Sends a command to the actuator 3 installed in parallel with the linear spring 2 to compensate for the difference between the target restoring force updated every half cycle and the linear spring restoring force, thereby realizing a non-linear restoring force characteristic according to the response level. be able to.

【0019】図6は本願の請求項2、5に対応する一実
施形態を示したもので、応答レベルに応じた非線形復元
力特性をセミアクティブに実現するものである。そのた
めの構成として、上述した図3の構成において、支持台
兼ストッパー6bの両側にアクチュエータ9によって可
動としたストッパー8を設け、さらに付加質量体1のス
トロークを計測する変位計4、付加質量体1および構造
物の振動速度を計測する速度計7、これらの情報を基に
アクチュエータ9を制御してストッパー8を移動させる
コントローラ5を設ける。
FIG. 6 shows an embodiment corresponding to the second and fifth aspects of the present invention, in which a non-linear restoring force characteristic according to a response level is semi-actively realized. As a configuration for this, in the configuration of FIG. 3 described above, stoppers 8 movable by an actuator 9 are provided on both sides of the support and stopper 6b, and a displacement meter 4 for measuring a stroke of the additional mass body 1 and an additional mass body 1 And a speedometer 7 for measuring the vibration speed of the structure, and a controller 5 for moving the stopper 8 by controlling the actuator 9 based on the information.

【0020】そして、構造物の応答レベルに応じて、線
形バネ2の一端に取り付けた支持部6bとストッパー8
間のギャップΔを変化させることにより、動吸振器の周
期が構造物の周期と常に同調するようにし、あらゆる応
答レベルにおいて大きな効果を発揮させることができ
る。この場合に必要とする外部エネルギーは、ストッパ
ー8を移動させるためのエネルギーだけなので、図5の
場合に比べわずかである。
Then, according to the response level of the structure, a support portion 6b attached to one end of the linear spring 2 and a stopper 8
By changing the gap Δ between them, the period of the dynamic vibration absorber is always synchronized with the period of the structure, and a great effect can be exerted at all response levels. In this case, the external energy required is only the energy for moving the stopper 8, and is therefore smaller than that in the case of FIG.

【0021】[0021]

【発明の効果】本願発明の構造物用動吸振器によれ
ば、従来の線形のバネ特性を有する動吸振器に比べ、吸
収エネルギー量を向上させることができ、ストロークも
小さくすることができる。 請求項2に係る動吸振器では、非線形弾性特性の折れ
点荷重を動吸振器の応答レベルに応じて制御するため、
あらゆる応答レベルにおいて大きな効果が発揮される。
According to the dynamic vibration absorber for structures of the present invention, the amount of absorbed energy can be improved and the stroke can be reduced as compared with the conventional dynamic vibration absorber having linear spring characteristics. In the dynamic vibration absorber according to claim 2, since the break point load of the nonlinear elastic characteristic is controlled according to the response level of the dynamic vibration absorber,
A great effect is exhibited at all response levels.

【0022】請求項3に係る動吸振器では、アクチュ
エータの制御により目標とする非線形弾性特性を比較的
容易に実現することができる。 請求項4に係る動吸振器では、非線形弾性特性を外部
エネルギーを必要とすることなく実現することができ
る。 請求項5に係る動吸振器では、わずかな外部エネルギ
ーにより、あらゆる応答レベルに対処させることができ
る。
In the dynamic vibration absorber according to the third aspect, the target nonlinear elastic characteristic can be relatively easily realized by controlling the actuator. In the dynamic vibration absorber according to the fourth aspect, the non-linear elastic characteristic can be realized without requiring external energy. In the dynamic vibration absorber according to the fifth aspect, any response level can be dealt with by a small amount of external energy.

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

【図1】 本願発明の構造物用動吸振器の原理および特
性を示したもので、(a) はバイリニア型非線形弾性特性
のバネ特性を示す図、(b) は動吸振器の復元力と構造物
の応答変位との関係を示す図である。
1A and 1B show the principle and characteristics of a dynamic vibration absorber for a structure according to the present invention, wherein FIG. 1A shows a spring characteristic of a bilinear nonlinear elastic characteristic, and FIG. 1B shows a restoring force of the dynamic vibration absorber. It is a figure showing relation with a response displacement of a structure.

【図2】 請求項1、3に対応する一実施形態を示した
もので、(a) は動吸振器のモデル図、(b) はアクチュエ
ータによる制御力pと目標とするバイリニア型非線形弾
性特性との関係を示す図である。
FIG. 2 shows an embodiment corresponding to claims 1 and 3, wherein (a) is a model diagram of a dynamic vibration absorber, and (b) is a control force p by an actuator and a target bilinear nonlinear elastic characteristic. FIG.

【図3】 請求項1、4に対応する一実施形態を示した
もので、(a) 〜(c)は動吸振器のモデル図、(d) は実現
されるバイリニア型非線形弾性特性のバネ特性を示す図
である。
FIG. 3 shows an embodiment corresponding to claims 1 and 4, wherein (a) to (c) are model diagrams of a dynamic vibration absorber, and (d) is a spring having a bilinear nonlinear elastic characteristic to be realized. It is a figure showing a characteristic.

【図4】 請求項2の構造物応答レベルに応じてバネ特
性の折れ点荷重を制御する場合の原理における動吸振器
の復元力と付加質量体の変位の関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a restoring force of a dynamic vibration absorber and a displacement of an additional mass body based on a principle of controlling a break point load of a spring characteristic according to a structural response level according to claim 2;

【図5】 請求項2、3に対応する一実施形態における
動吸振器のモデル図である。
FIG. 5 is a model diagram of a dynamic vibration absorber in one embodiment corresponding to claims 2 and 3;

【図6】 請求項2、5に対応する一実施形態における
動吸振器のモデル図である。
FIG. 6 is a model diagram of a dynamic vibration absorber in an embodiment corresponding to claims 2 and 5;

【図7】 従来の動吸振器の原理および特性を示したも
ので、(a) は一般的な動吸振器のモデル図、(b) はその
場合の動吸振器の付加質量体と構造物の振動の位相のず
れを示す図、(c) は線形のバネ特性の場合の動吸振器の
復元力と構造物の応答変位との関係を示す図である。
FIG. 7 shows the principle and characteristics of a conventional dynamic vibration absorber. (A) is a model diagram of a general dynamic vibration absorber, and (b) is an additional mass body and a structure of the dynamic vibration absorber in that case. FIG. 7C is a diagram showing a phase shift of the vibration of FIG. 7C, and FIG. 7C is a diagram showing a relationship between the restoring force of the dynamic vibration absorber and the response displacement of the structure in the case of linear spring characteristics.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…付加質量体、2…線形バネ、3…アクチュエータ、
4…変位計、5…コントローラ、6a…支持部、6b…
支持台兼ストッパー、7…速度計、8…ストッパー、9
…アクチュエータ
1 ... additional mass body, 2 ... linear spring, 3 ... actuator,
4 Displacement gauge, 5 Controller, 6a Support, 6b
Support stand and stopper, 7: Speedometer, 8: Stopper, 9
… Actuator

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 振動体としての付加質量体と、構造物と
前記付加質量体との間に介在させたバネ要素を構成要素
とする動吸振器において、前記バネ要素のバネ特性を折
れ点荷重以上の荷重でバネ定数が小さくなるバイリニア
の非線形弾性特性に設定したことを特徴とする構造物用
動吸振器。
1. A dynamic vibration absorber comprising an additional mass body as a vibrating body and a spring element interposed between a structure and the additional mass body, wherein a spring characteristic of the spring element is determined by a breaking point load. A dynamic damper for a structure, wherein the dynamic constant is set to a bilinear nonlinear elastic characteristic in which a spring constant is reduced by the above load.
【請求項2】 請求項1記載の構造物用動吸振器におい
て、動吸振器の1サイクルの周期が前記構造物の周期と
同調するよう、非線形弾性特性の折れ点荷重を、動吸振
器の応答レベルに応じて制御するようにした構造物用動
吸振器。
2. The dynamic vibration absorber for a structure according to claim 1, wherein a break point load of the non-linear elastic characteristic is adjusted so that a cycle of one cycle of the dynamic vibration absorber is synchronized with a cycle of the structure. A dynamic vibration absorber for structures that is controlled according to the response level.
【請求項3】 前記バネ要素として線形バネとアクチュ
エータを並列に配置し、目標とするバイリニアの非線形
弾性特性における復元力と前記線形バネの復元力の差を
前記アクチュエータによって補うようにした請求項1ま
たは2記載の構造物用動吸振器。
3. A linear spring and an actuator are arranged in parallel as the spring element, and a difference between a restoring force in a target bilinear nonlinear elastic characteristic and a restoring force of the linear spring is compensated by the actuator. Or the dynamic vibration absorber for structures according to 2.
【請求項4】 前記バネ要素として複数の線形バネを用
い、前記付加質量体が前記折れ点荷重に対応する所定以
上の変位を生じたときに、一部の線形バネが前記付加質
量体または前記構造物と切り離されて、目標とするバイ
リニアの非線形弾性特性を実現するようにした請求項1
記載の構造物用動吸振器。
4. A method in which a plurality of linear springs are used as the spring element, and when the additional mass generates a displacement equal to or more than a predetermined value corresponding to the break point load, a part of the linear springs is either the additional mass or the additional mass. 2. A structure for realizing a target bilinear nonlinear elastic characteristic by being separated from a structure.
A dynamic vibration absorber for a structure as described in the above.
【請求項5】 前記バネ要素として複数の線形バネを用
い、前記付加質量体が前記折れ点荷重に対応する所定以
上の変位を生じたときに、一部の線形バネがバネの変形
を拘束するストッパーを介して前記付加質量体または前
記構造物と切り離されるようにするとともに、前記スト
ッパーの位置を動吸振器の応答レベルに応じて制御する
ようにして目標とするバイリニアの非線形弾性特性を実
現するようにした請求項2記載の構造物用動吸振器。
5. A plurality of linear springs are used as the spring element, and when the additional mass body generates a displacement equal to or more than a predetermined value corresponding to the break point load, some of the linear springs restrain the deformation of the spring. Along with being separated from the additional mass body or the structure via a stopper, the position of the stopper is controlled according to the response level of the dynamic vibration absorber, thereby realizing a target bilinear nonlinear elastic characteristic. The dynamic vibration absorber for a structure according to claim 2, wherein
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8727660B2 (en) 2010-04-16 2014-05-20 Ammann Schweiz Ag Arrangement for providing a pulsing compressive force

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