JP2001323964A - 制震ダンパー及び制震橋 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造物の層間の開口部分を塞ぐことがなく、
空間の有効利用が図れ、しかも構造物の曲げ変形に対し
ても適切な制震効果を発揮できる制震ダンパーと制震橋
を提供する。 【解決手段】 制震ダンパー４０は、複数の細長状鋼板
３１、３１’、３１”と矩形状鋼板３２、３２’、３
２”とが互いに向かい合い、各鋼板の間にそれぞれ粘弾
性体３３の層が挟み込まれており、構造物の柱３５に沿
わせた状態で細長状鋼板の先端部３４を柱頭３６に固定
し、矩形状鋼板を柱頭３６から柱長の１／３〜１／２に
位置する柱脚部に固定するように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、構造物の地震や風
による振動を少なくするために用いられる制震ダンパー
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、地震や風に対する構造物の応答を
低減することを目的として、構造物に種々のタイプのダ
ンパー（エネルギー吸収機構）を付加する制震工法が採
用されつつある。その中で粘弾性系の制震ダンパーは、
粘弾性体の剪断変形に対する粘性抵抗力を利用するもの
であり、小変形時からエネルギー吸収による付加減衰効
果を発揮することで知られている。そして、これまでに
アクリル系ゴム、ゴムアスファルト系ゴム、高減衰ゴム
を粘弾性材料として用いた制震ダンパーが開発されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の粘弾性系の制震
ダンパーには、以下の２つの問題点がある。 （１）従来の制震ダンパーは、壁形式、ブレース形式、
或いは間柱形式によって構造物の層間に設置される。例
えば、図１６（ａ）、（ｂ）に示すのが壁型制震ダンパ
ー８であり、粘弾性体１を間に挟み込んだ両側の鋼板
２、２と中間の鋼板３とで構成され、上下の梁４、４’
の間に設置している。又、図１７に示すのがブレース型
制震ダンパー９であり、粘弾性体を内蔵したダンパー５
を柱６や梁７の間にブレース（筋交い）の状態で設置し
ている。図示で明らかなように、以上の形式では構造物
の層間の開口部分が壁やブレース、間柱によって塞がれ
てしまうことから、空間の有効利用を妨げてしまうとい
う問題点である。 （２）従来の制震ダンパーは、構造物の層間に設置して
構造物の層間剪断変形が鋼板に挟み込んだ粘弾性体に加
わるようにしているために、構造物の曲げ変形に対して
は制震効果が発揮されにくいという問題点である。特
に、超高層建物などの曲げ変形が主となる構造物に対し
ては有効に働かないことから、重要な問題になる。

【０００４】同様に、外部構造物に適用する場合にも図
１８の鉄道高架橋５０の柱脚５１にブレース５２と結合
されたダンパー５３を適用する例が示すように、柱脚の
開口部を塞ぐことになって高架下の空間を有効に利用す
ることができない。又、これらのダンパー５３は、柱脚
の曲げ変形に対しては制震効果を発揮することがないの
で鉄道高架橋の柱脚に所定の強度を備えさせるために地
中梁５４を設置する必要があることから、工期の長期化
と建設コストの高騰を余儀なくさせていた。

【０００５】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、構造物の層
間の開口部分を塞ぐことがなく、空間の有効利用が図
れ、しかも構造物の曲げ変形に対しても制震効果を発揮
できる制震ダンパーと制震橋を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明で
ある制震ダンパーは、複数の細長状鋼板が長さ方向に交
互に突出した部分を有した状態で互いに向かい合い、か
つ各鋼板の間にそれぞれ粘弾性体の層が挟み込まれてな
る制震ダンパーであって、構造物の柱に沿わせて一方側
の突出部分の先端部を柱頭に固定するとともに他方側の
突出部分の先端部を柱脚部に固定することを特徴として
おり、構造物の層間に存在する開講部分を塞ぐことなく
制震機能を発揮している。

【０００７】請求項２に記載の発明である制震ダンパー
は、請求項１に記載の制震ダンパーにおいて、構造物の
柱に沿わせる制震ダンパーの鋼板を柱に対して放射方向
に配列することを特徴としており、上記機能に加えて、
柱自身の変形に対して制震ダンパーの粘弾性体面が一致
した方向にせん断変形を生じさせることができる。

【０００８】請求項３に記載の発明である制震ダンパー
は、請求項１に記載の制震ダンパーにおいて、構造物の
柱に沿わせる制震ダンパーの鋼板を柱に対して平行な方
向に配列することを特徴としており、上記機能に加え
て、柱自身の変形に対して制震ダンパーの粘弾性体面が
一致した方向にせん断変形を生じさせると共に、制震ダ
ンパーの固定ボルトを柱に直接アンカーできる。

【０００９】請求項４に記載の発明である制震ダンパー
は、複数の細長状鋼板と矩形状鋼板とが互いに向かい合
い、かつ各鋼板の間にそれぞれ粘弾性体の層が挟み込ま
れてなる制震ダンパーにおいて、構造物の柱に沿わせな
がら粘弾性体の層から突出した細長状鋼板の先端部を柱
頭に固定すると共に矩形状鋼板を柱脚部に固定すること
を特徴としており、所定の制震機能を発揮させるために
必要な粘弾性体面積を確保できる。

【００１０】請求項５に記載の発明である制震ダンパー
は、請求項４に記載の制震ダンパーにおいて、粘弾性体
の層から突出した細長状鋼板を組立鋼材で構成すること
を特徴としており、上記機能に加えて、鋼板の曲げ剛性
を強化できる。

【００１１】請求項６に記載の発明である制震ダンパー
は、請求項４又は５に記載の制震ダンパーにおいて、矩
形状鋼板を柱頭から柱長の１／２以内の柱脚部に固定す
ることを特徴としており、上記機能に加えて、曲げ変形
が大きくなる柱頭部分の変形を抑えながら鋼板の長さを
短く抑えることができる。

【００１２】請求項７に記載の発明である制震ダンパー
は、請求項４乃至６のいずれかに記載の制震ダンパーに
おいて、構造物の柱に沿わせる制震ダンパーの鋼板を柱
に対して放射方向に配列することを特徴としており、上
記機能に加えて、柱自身の変形に対して制震ダンパーの
粘弾性体面が一致した方向にせん断変形を生じさせるこ
とができる。

【００１３】請求項８に記載の発明である制震ダンパー
は、請求項４乃至６のいずれかに記載の制震ダンパーに
おいて、構造物の柱に沿わせる制震ダンパーの鋼板を柱
に対して平行な方向に配列することを特徴としており、
上記機能に加えて、柱自身の変形に対して制震ダンパー
の粘弾性体面が一致した方向にせん断変形を生じさせる
と共に、制震ダンパーの固定ボルトを柱に直接アンカー
できる。

【００１４】請求項９に記載の発明である制震橋は、橋
を支持する脚部に請求項１乃至３のいずれかに記載の制
震ダンパーを適用するものであって、柱頭部と柱脚部間
に制震ダンパーの異なる突出部分を付設することを特徴
としており、高架下の空間を確保しながら地中梁を省略
することでコストを低減できる。

【００１５】請求項１０に記載の発明である制震橋は、
橋を支持する脚部に請求項４乃至８のいずれかに記載の
制震ダンパーを適用するものであって、橋を支持する脚
部において、粘弾性体の層から突出した細長状鋼板の先
端部を柱頭に固定すると共に矩形状鋼板を柱脚部に固定
することを特徴としており、高架下の空間を確保しなが
ら地中梁を省略しても地震時応答を低減できる。

【００１６】請求項１１に記載の発明である制震橋は、
請求項１０に記載の制震橋において、粘弾性体の層から
突出した細長状鋼板の先端部を橋の上層横梁に固定する
ことを特徴としており、上記機能に加えて、既設の橋に
対する高架工事を容易にできる。

【００１７】請求項１２に記載の発明である制震橋は、
請求項１０に記載の制震橋において、粘弾性体の層から
突出した細長状鋼板の先端部を橋の上層に増設された横
梁に固定することを特徴としており、上記機能に加え
て、既設の橋に対して柱脚間を解放した高架工事が容易
にできる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明による最初の制震ダンパー
は、基本的に、複数の細長状鋼板が長さ方向に交互に突
出した部分を有した状態で互いに向かい合いながら、各
鋼板の間のそれぞれに粘弾性体の層が挟み込まれて構成
される制震ダンパーであり、構造物の柱に沿わせて一方
側の突出部分の先端部を柱頭に固定するとともに他方側
の突出部分の先端部を柱脚部に固定することを特徴とし
ている。これによって、構造物の層間に位置する開口部
分を塞ぐことなく空間の有効利用が図られ、加えて構造
物の曲げ変形に対しても制震効果を発揮できるようにし
ている。以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説
明する。

【００１９】図１に基づいて発明の基本形態を説明する
が、この図１は本発明による最初の制震ダンパーの一例
を示すものであり、（ａ）は柱に設置した状態での正面
図、（ｂ）は同じく側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断
面図である。

【００２０】図示のように、制震ダンパー１０は全体に
細長状であって、柱２０に沿わせて鋼板を柱２０に対し
て放射状に配置する状態に設置されている。この例の制
震ダンパー１０は、向かい合う３枚の細長状鋼板１１、
１２、１３の間にそれぞれ粘弾性体１４、１５の層を挟
み込んでおり、真中の鋼板１２が一方に突出するととも
に、両側の鋼板１１、１３が他方に突出している。

【００２１】そして、真中に配置される鋼板１２の突出
部分の先端部は、柱頭２０ａに取付け具を介して固定さ
れ、両側の鋼板１１、１３の突出部分の先端部は柱脚２
０ｂに取付け具を介して固定されている。

【００２２】図１の例では、柱頭２０ａ側の取付け具と
して２つのＬ型部材２１、２２が使用されており、柱２
０に固定したこれら２つのＬ型部材で鋼板１２の先端部
を挟持し、ボルト締めすることで所定の長さに亘って固
定している。又、柱脚２０ｂ側の取付け具として２つの
Ｌ型部材２３、２４とボルトの数だけ孔の開いた中間部
材２５が使用されており、鋼板１１、１３の間に中間部
材２５を挟み込んだ状態で、柱２０に固定した２つのＬ
型部材２３、２４で鋼板１１、１３の先端部を挟持し、
ボルト締めすることで所定の長さに亘って固定してい
る。

【００２３】鋼板の間に挟み込む粘弾性体としては、ア
クリル系ゴム、ゴムアスファルト系ゴム、高減衰ゴムな
ど公知の粘弾性材料を薄板状にしたものが用いられ、接
着剤により鋼板の間に挟持される。

【００２４】以上のように、制震ダンパー１０は、構造
物の柱２０に沿わせて鋼板を柱２０に対して放射状に配
置する状態で設置されているので、柱２０が図２に示す
ように変形すると、鋼板間に挟まれた粘弾性体に剪断変
形が生じ、その剪断変形に対する粘性抵抗力によりエネ
ルギーが吸収されて付加減衰効果が発揮される。

【００２５】本発明による最初の制震ダンパーは、抑制
したい振動方向及び付加したい制震効果の大きさに応じ
て、柱の周りに１本或いは複数本取り付けることができ
る。

【００２６】即ち、制震ダンパーの取付け方を示すパタ
ーンは、図３及び図４に例示するような形態で構成され
る。図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ角柱と円柱の柱２０
に１本の制震ダンパー１０を取り付けた場合であり、図
３（ｃ）、（ｄ）は同じく２本の制震ダンパー１０を取
り付けた場合を示している。

【００２７】図３（ｅ）、（ｆ）は、抑制したい振動方
向と付加したい制震効果を考慮して、３本の制震ダンパ
ー１０を変則的に取り付けた場合であり、図３（ｇ）、
（ｈ）は、４本の制震ダンパー１０を柱の周辺に均等に
取り付けた場合を示している。

【００２８】又、図４は円柱の柱２０に８本の制震ダン
パー１０を緊密に取り付けた場合であり、全ての方向に
対して大きな制震効果を発揮できる状態を図示してい
る。

【００２９】次に、本発明による制震ダンパーにおける
他の実施形態について説明する。図５は、本実施の形態
を示しており、図１の場合と同様に、（ａ）は柱に設置
した状態での正面図、（ｂ）は同じく側面図、（ｃ）は
（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

【００３０】図示のように、制震ダンパー３０は全体に
細長状であって、鋼板を柱２０の側面に対して平行な方
向に配置して設置されている。制震ダンパー３０は、上
述の実施の形態と同様に向かい合う３枚の細長状鋼板１
１、１２、１３の間にそれぞれ粘弾性体１４、１５の層
を挟み込んでおり、真中の鋼板１２が一方に突出すると
共に、両側の鋼板１１、１３が他方に突出している。

【００３１】そして、真中に配置される鋼板１２の突出
部分の先端部は、柱頭２０ａに取付け具を介して固定さ
れ、両側の鋼板１１、１３の突出部分の先端部は柱脚２
０ｂに取付け具を介して固定されている。

【００３２】図１で示した実施の形態では、柱頭２０ａ
側、柱脚２０ｂ側の取付け具として２つのＬ型部材が使
用されていたが、本実施の形態では、制震ダンパー３０
を柱に固定するボルトが柱側面に直交するので、取付け
具は不要である。但し、鋼板１２の先端部は、ブロック
２６を介在させて柱２０に直接アンカーされており、所
定の長さに亘ってボルト締着することで固定されてい
る。又、柱脚２０ｂ側の取付けは、鋼板１１、１３の間
に中間部材２５を挟み込んだ状態で、介在物を省略し
て、制震ダンパー３０を柱２０に直接アンカーすること
で行われており、所定の長さに亘ってボルト締着するこ
とで装着されている。

【００３３】鋼板の間に挟み込む粘弾性体は、同様にア
クリル系ゴム、ゴムアスファルト系ゴム、高減衰ゴム等
公知の粘弾性材料を薄板状にしたものが用いられ、必要
に応じて接着剤や加硫接着等によって鋼板の間に挟持さ
れる。

【００３４】以上のように、制震ダンパー３０は、構造
物の柱２０に鋼板を柱２０の側面に対して平行な方向に
設置されているので、柱２０が図６に示すように変形す
ると、鋼板間に挟まれた粘弾性体に柱の変形方向と一致
した剪断変形が生じ、その剪断変形に対する粘性抵抗力
によりエネルギーが吸収されて付加減衰効果が発揮され
る。

【００３５】上述した制震ダンパー３０も、抑制したい
振動方向及び付加したい制震効果の大きさに応じて、柱
の周りに１本或いは複数本取り付け可能であり、図７及
び図８に例示するような形態で構成される。

【００３６】図７（ａ）、（ｂ）はそれぞれ角柱と円柱
の柱２０に１本の制震ダンパー３０を取り付けた場合で
あり、図７（ｃ）、（ｄ）は同じく２本の制震ダンパー
３０を取り付けた場合を示している。

【００３７】図７（ｅ）、（ｆ）は、抑制したい振動方
向と付加したい制震効果を考慮して、３本の制震ダンパ
ー３０を変則的に取り付けた場合であり、図７（ｇ）、
（ｈ）は、４本の制震ダンパー１０を柱の周辺に均等に
取り付けた場合を示している。

【００３８】又、図８は円柱の柱２０に８本の制震ダン
パー３０を柱側面に緊密に取り付けた場合であり、全て
の方向に対して大きな制震効果を発揮できる状態を図示
している。

【００３９】以上のように、本発明における最初の制震
ダンパーは、個々の制震ダンパーにおける鋼板と粘弾性
体の層の数、及び挟み込む粘弾性体の厚さと平面サイズ
を、必要とする制震効果の大きさに応じて適宜変更する
ことができるものである。

【００４０】さらに、本発明による制震橋は、鉄道高架
橋、道路橋等を支持する脚部に制震ダンパーを適用する
ものであって、柱頭部と柱脚部間に制震ダンパーの異な
る突出部分を付設することを特徴としている。

【００４１】本実施の形態の場合は、図９に示すように
鉄道高架橋２７の橋脚２８に制震ダンパー２９を設置し
ており、高架橋の制震に有効に機能することを可能にし
ている。この場合は、従来型のダンパーのように開口部
を塞ぐことがないので、高架下の空間を有効に利用する
ことができる。また、本発明の制震ダンパーを設置する
ことにより、高架橋の地中梁を無くすることが可能にな
り、工期短縮と建設コスト削減を向上できる。

【００４２】以上のように、本発明による最初の制震ダ
ンパーは、柱を有する構造物であれば、土木構造物、建
築構造物を含めどのような構造物にも適用することがで
きる。

【００４３】そして、本発明による最初の制震ダンパー
は、曲げ変形に対しても制震効果を発揮することから、
超高層建物にも適用して制震効果を発揮させることが可
能である。又、この場合も開口部を塞がないで構成でき
ることから、建築計画上も有利に展開できるものであ
る。

【００４４】尚、本発明による最初の制震ダンパーは、
超高層建物、鉄道高架橋の橋脚の他にも適用することに
よって、その奏する効果により、歩道橋、高架道路、ペ
デストリアンデッキ等の構造物に対しても制震効果の付
与が可能である。そして、いずれの場合においても開口
部を塞ぐことが少ないことと構造物の曲げ変形に対して
制震効果を対応させることが可能であるから、平面計画
上も有利であり、施工面においても工期短縮とコスト低
減の面で有効である。

【００４５】以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細
に説明してきたが、本発明による制震ダンパーと制震橋
は、上記実施の形態に何ら限定されるものでなく、その
適用範囲や適用形態は自由であり、本発明の趣旨を逸脱
しない範囲において種々の変更が可能であることは当然
のことである。

【００４６】しかして、上述した最初の発明による制震
ダンパーでは、粘弾性体を挟み込んだ鋼板の変形を想定
していないことから、鋼板の剛性を無限大にした場合に
はその制震効果を発揮するが、実際の設置状況によって
は、鋼板の剛性によって鋼板自体の曲げ変形が発生し、
この曲げ変形によって応力を吸収するために、鋼板に挟
み込んだ粘弾性体には剪断変形をあまり生じない事態も
散見されて、制震効果が有効に作用しない状態も起こり
得ている。

【００４７】これらの傾向は、制震ダンパーを柱頭と柱
脚部との間に設置するために、鋼板の長さを大きくする
と、これに伴って鋼板の曲げが発生し易くなることから
その影響が顕著になるものであり、特に、高架橋等が地
震時に応答する変形において懸念されることになる。

【００４８】即ち、高架橋の地震時応答の変形では、柱
頭に近い部分の柱の曲率が大きくなり、柱の中間部分に
おける曲げ変形は比較的小さくなる。このことから、制
震ダンパーを柱頭と柱脚部との間に設置することは、制
震ダンパーの制震効果を有効に作用させるためには検討
を加えることが必要になる。、以上の観点から、更に検
討を加えて提案しているのが本発明による他の制震ダン
パーであり、懸念される非効率の問題を解消して目標の
制震効果を確実に達成している。

【００４９】本発明による他の制震ダンパーは、複数の
細長状鋼板と矩形状鋼板とが互いに向かい合い、かつ各
鋼板の間にそれぞれ粘弾性体の層が挟み込まれて構成さ
れる制震ダンパーであり、構造物の柱に沿わせながら粘
弾性体の層から突出した細長状鋼板の先端部を柱頭に固
定すると共に矩形状鋼板を柱脚部に固定することを特徴
としている。これによって、構造物の層間に位置する開
口部分を塞ぐことなく空間の有効利用が図られ、加えて
構造物の曲げ変形に対しても所定の制震機能を発揮させ
るために必要な粘弾性体面積を確保している。以下、図
面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

【００５０】図１０に基づいて他の発明の基本形態を説
明するが、この図１０は本発明による他の制震ダンパー
の一例を示すものであり、（ａ）は柱に設置した状態で
の正面図、（ｂ）は同じく側面図、（ｃ）は（ａ）のｃ
−ｃ断面図である。

【００５１】図示のように、制震ダンパー４０は、並列
に向かい合う３枚の細長状鋼板３１、３１’、３１”と
同様に並列に向かい合う矩形状鋼板３２、３２’、３
２”、３２”’とを交互に交差する状態に重層配置しな
がら、細長状鋼板と矩形状鋼板との各交差間に位置する
重層部分には、粘弾性体３３の層をそれぞれに挟み込ん
で構成しており、細長状鋼板は粘弾性体３３の層から突
出させている長い先端部３４を形成している。

【００５２】粘弾性体３３の層から突出している細長状
鋼板の先端部３４は、曲げ剛性を強化することを大きな
課題にしていることから、先端部３４の鋼板厚を大にす
ることも考慮されるが、これとは反対に、細長状鋼板の
素材としてこのような組立鋼材を選択して、粘弾性体３
３の層と接合する部分を平板状に加工する等の対応も有
効である。

【００５３】さらに、細長状鋼板３１、３１’、３１”
については、それが矩形状鋼板３２、３２’、３２”、
３２”’と交互に交差する部分に至るまでを、図１１に
例示するように、先端部の形状をボックス断面のような
組立鋼材３７で形成したりＨ型鋼を使用することで一体
に構成しながら、矩形状鋼板３２、３２’、３２”、３
２”’と交互に交差する部分の細長状鋼板３８、３
８’、３８”を組立鋼材３７に溶接等で固着することで
も対応が可能である。

【００５４】制震ダンパー４０は、構造物の柱３５に沿
う形態で装備されており、細長状鋼板３１、３１’、３
１”の先端部３４が柱３５の柱頭３６に固定されると共
に、矩形状鋼板３２、３２’、３２”、３２”’は、柱
３５の柱頭３６から柱長の１／３〜１／２に相当する範
囲の位置に固定されている。

【００５５】矩形状鋼板３２、３２’、３２”、３
２”’の取り付けは、細長状鋼板３１、３１’、３１”
が粘弾性体３３の層を介して相互に自由に移動できるよ
うに、矩形状鋼板３２、３２’、３２”、３２”’の外
周部において柱３５と結合されているが、細長状鋼板３
１、３１’、３１” の柱頭３６への固定は、所定の間
隙部材を介してボルト等の通常の手段によって結合され
ている。

【００５６】鋼板の間に挟み込む粘弾性体としては、上
述した実施の形態の例と同様にアクリル系ゴム、ゴムア
スファルト系ゴム、高減衰ゴムなど公知の粘弾性材料を
薄板状にしたものが用いられ、必要に応じて接着剤や加
硫接着等によって鋼板の間に挟持されている。

【００５７】以上のように、制震ダンパー４０は、構造
物の柱３５に沿わせて柱３５の柱頭３６と柱頭３６から
柱長の１／３〜１／２に相当する範囲の位置に装備され
ていることから、柱３５が地震等の揺れによって図１２
に示すように変形する。

【００５８】図示のように、柱の変形は、柱の中間部分
での曲げ変形が小さく納まっているのに比較して、柱頭
に近い部分における曲率は、かなり大きくなっている。

【００５９】従って、制震ダンパー４０が柱頭３６と柱
頭３６から柱長の１／３〜１／２に相当する範囲の位置
に装備されると、各鋼板間に挟まれている粘弾性体３３
の層には充分な剪断変形が生じることになり、その剪断
変形に対する粘性抵抗力によってエネルギーが吸収され
る。

【００６０】このことから、制震ダンパー４０は、短い
鋼板によってその曲げ剛性不足を防止しながら、目標に
している付加減衰効果は確実に発揮されることになる。

【００６１】又、本発明による他の制震ダンパーは、抑
制したい振動方向や付加したい制震効果の大きさに応じ
て、柱の側面に対して放射状に１本或いは複数本取り付
けることもできるものであり、特に図示しないが、本発
明による最初の制震ダンパーの実施形態として例示した
図３、４の形態と同様の形態で装備することによって、
制震ダンパーの粘弾性体面を柱自身の変形と一致した方
向にせん断変形を生じさせることができる。

【００６２】同様に、特に図示しないが、抑制したい振
動方向や付加したい制震効果の大きさに応じて、柱の側
面と平行な方向に１本或いは複数本取り付けることもで
きるものであり、本発明による最初の制震ダンパーの実
施形態として例示した図７、８の形態と同様の形態で装
備することことによって、制震ダンパーの粘弾性体面を
柱自身の変形と一致した方向にせん断変形を生じさせる
と共に、制震ダンパーの固定ボルトを柱に直接アンカー
できる。

【００６３】次に、本発明による他の制震ダンパーの機
能面について説明すると、以上の構成による制震効果
は、図１３に示す地震応答解析結果で確認されている。

【００６４】同図は、上記実施の形態で説明した本発明
によるにおける地震応答解析の結果として、効果的な減
衰が発揮されている状況を明らかにしている。

【００６５】即ち、図において、曲線３７は地中梁があ
って制震ダンパーを設けていない従来の構造物における
解析結果であり、曲線３８は地中梁が無くて制震ダンパ
ーも設けていない構造物における解析結果である。

【００６６】これに対して、曲線３９は地中梁が無くて
本発明による制震ダンパーを設けた場合の構造物におけ
る解析結果であり、上記２例と比較して極めて有効な付
加減衰効果を発揮することを明示している。

【００６７】以上の解析結果によると、本発明による他
の制震ダンパーを設けた場合には、地震時に曲げ変形が
大きくなる柱頭部分の変形を抑えて構造物全体の層間変
形を効率的に低減するものであり、構造物の地中梁を無
くすることが可能になって、大幅な工期短縮とコストの
低減を達成できる。

【００６８】従って、図１４に示すような鉄道高架橋の
場合には、鉄道高架橋４１の橋脚４２に制震ダンパー４
０を設置しており、高架橋の制震に有効に機能すること
を可能にしており、この場合は、従来型のダンパーのよ
うに開口部を塞ぐこともないので、高架下の空間を自由
かつ有効に利用することで軌道の重層化も可能になる。

【００６９】又、本発明による他の制震ダンパーを設置
することによると、高架橋の地中梁を無くすることが可
能になり、既設の地上軌道に対する高架工事を各段に容
易にして工期短縮と建設コスト削減も向上できる。

【００７０】以上の実施の形態では、制震ダンパーを柱
頭と柱頭から柱長の１／３〜１／２に相当する範囲の柱
脚部に設置するものとして説明してきたが、本発明によ
る他の制震ダンパーの機能を充分に発揮させるために
は、その他の実施の形態も有効である。

【００７１】図１５に示す実施の形態は、制震ダンパー
の機能を発揮させるための例であり、鋼板の曲げ変形を
抑えながらも細長状鋼板と矩形状鋼板との相対移動をで
きるだけ大きく粘弾性体に伝達して、その剪断変形に対
する粘性抵抗力によってエネルギーの吸収を図ってい
る。

【００７２】図１５（ａ）に示す実施の形態は、制震ダ
ンパーを高架橋の上層横梁と柱の柱脚部との間に、火打
ち形式に配備する例である。

【００７３】本実施の形態では、制震ダンパー４３の細
長状鋼板群４４を火打ち形式に適合できるように加工し
ており、これによって、粘弾性体の層から突出した細長
状鋼板群４４の先端部を高架橋の上層横梁４５に固定し
ている。

【００７４】一方、制震ダンパー４３を構成している矩
形状鋼板群４６は、上下と外側の外周部において柱４２
の柱頭から柱長の１／３〜１／２に相当する範囲の柱脚
部に結合されているので、制震ダンパー４３の固定点が
図１４で説明した上記実施の形態の場合よりも長くなっ
ている。

【００７５】以上の構成によって、本実施の形態に地震
等の横揺れが加えられた場合には、細長状鋼板群４４と
矩形状鋼板群４６との相対移動が、上記実施の形態の例
よりも大きくなることから、細長状鋼板の先端部に曲げ
変形も発生しないことと相俟って、粘弾性体に形成され
る剪断変形も拡大されることになり、この剪断変形によ
る粘性抵抗力によってエネルギーの吸収を増長して制震
効果を向上させている。

【００７６】図１５（ｂ）に示す他の実施の形態は、制
震ダンパーを高架橋の上層に増設された横梁と柱の柱脚
部との間に、火打ち形式に配備する例である。

【００７７】本実施の形態も、図１５（ａ）の例と同様
に制震ダンパー４３の細長状鋼板群４４を火打ち形式に
適合できるように加工して制震ダンパー４３を構成して
いるが、粘弾性体の層から突出した細長状鋼板群４４の
各先端部を高架橋の上層両側に増設された横梁４７、４
７に固定している点が同例と異なっている。

【００７８】そして、制震ダンパー４３の矩形状鋼板群
４６も、柱４２の柱頭から柱長の１／３〜１／２に相当
する範囲の柱脚部に上下と内側の外周部において結合さ
れており、制震ダンパー４３の固定点は、図１４で説明
した上記実施の形態の場合よりも長くなっている。

【００７９】従って、本実施の形態においても地震等の
横揺れが加えられた場合には、細長状鋼板群４４と矩形
状鋼板群４６との相対移動が大きくなることから、図１
５（ａ）の例と同様に拡大される剪断変形による粘性抵
抗力によって、エネルギーの吸収を増長することによっ
て制震効果を向上させている。

【００８０】以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細
に説明してきたが、本発明による制震ダンパーと制震橋
は、上記実施の形態に何ら限定されるものでなく、その
適用範囲や適用形態は自由であり、本発明の趣旨を逸脱
しない範囲において種々の変更が可能であることは当然
のことである。

【００８１】

【発明の効果】請求項１に記載の制震ダンパーは、複数
の細長状鋼板が長さ方向に交互に突出した部分を有した
状態で互いに向かい合い、かつ各鋼板の間にそれぞれ粘
弾性体の層が挟み込まれてなる制震ダンパーであって、
構造物の柱に沿わせて一方側の突出部分の先端部を柱頭
に固定するとともに他方側の突出部分の先端部を柱脚に
固定したことを特徴としているので、構造物の層間に存
在する開講部分を塞ぐことなく制震効果を発揮して、空
間の有効利用が可能になる効果を奏している。

【００８２】請求項２に記載の制震ダンパーは、請求項
１に記載の制震ダンパーにおいて、構造物の柱に沿わせ
る制震ダンパーの鋼板を柱に対して放射方向に配列する
ことを特徴としているので、上記効果に加えて、柱自身
の変形に対して制震ダンパーの粘弾性体面が一致した方
向にせん断変形を生じさせる効果を奏している。

【００８３】請求項３に記載の制震ダンパーは、請求項
１に記載の制震ダンパーにおいて、構造物の柱に沿わせ
る制震ダンパーの鋼板を柱に対して平行な方向に配列す
ることを特徴としているので、上記効果に加えて、制震
ダンパーの固定ボルトを柱に直接アンカーすることで柱
自身の変形に密着した状態で粘弾性体を柱自身の変形と
一致した方向にせん断変形を生じさせ、ダンパー鋼板の
座屈を防止しながらダンパー設置に必要なスペースを小
さくすることで施工性の向上とコストダウンを図る効果
を奏している。

【００８４】請求項４に記載の制震ダンパーは、複数の
細長状鋼板と矩形状鋼板とが互いに向かい合い、かつ各
鋼板の間にそれぞれ粘弾性体の層が挟み込まれてなる制
震ダンパーにおいて、構造物の柱に沿わせながら粘弾性
体の層から突出した細長状鋼板の先端部を柱頭に固定す
ると共に矩形状鋼板を柱脚部に固定することを特徴とし
ているので、制震ダンパーを構成する鋼板の長さを制限
して曲げ剛性の不足を防止することで所定の制震機能を
発揮させるために必要な粘弾性体面積を確保できる効果
を奏している。

【００８５】請求項５に記載の制震ダンパーは、請求項
４に記載の制震ダンパーにおいて、粘弾性体の層から突
出した細長状鋼板を組立鋼材で構成することを特徴とし
ているので、上記効果に加えて、鋼板の曲げ剛性を強化
できる効果を奏している。

【００８６】請求項６に記載の制震ダンパーは、請求項
４又は５に記載の制震ダンパーにおいて、矩形状鋼板を
柱頭から柱長の１／２以内の柱脚部に固定することを特
徴としているので、上記効果に加えて、曲げ変形が大き
くなる柱頭部分の変形を抑えながら鋼板の長さを短く抑
えることができる効果を奏している。

【００８７】請求項７に記載の制震ダンパーは、請求項
４乃至６のいずれかに記載の制震ダンパーにおいて、構
造物の柱に沿わせる制震ダンパーの鋼板を柱に対して放
射方向に配列することを特徴としているので、上記効果
に加えて、柱自身の変形に対して制震ダンパーの粘弾性
体面を一致させた方向にせん断変形を生じさせることが
できる効果を奏している。

【００８８】請求項８に記載の制震ダンパーは、請求項
４乃至６のいずれかに記載の制震ダンパーにおいて、構
造物の柱に沿わせる制震ダンパーの鋼板を柱に対して平
行な方向に配列することを特徴としているので、上記効
果に加えて、柱自身の変形に対して制震ダンパーの粘弾
性体面が一致した方向にせん断変形を生じさせると共
に、制震ダンパーの固定ボルトを柱に直接アンカーでき
る効果を奏している。

【００８９】請求項９に記載の発明である制震橋は、橋
を支持する脚部に請求項１乃至３のいずれかに記載の制
震ダンパーを適用するものであって、柱頭部と柱脚部間
に制震ダンパーの異なる突出部分を付設することを特徴
としているので、高架下の空間を有効に利用することが
できると共に、高架橋の地中梁を無くすることで工期短
縮と建設コスト削減を向上させる効果を奏している。

【００９０】請求項１０に記載の制震橋は、橋を支持す
る脚部に請求項４乃至８のいずれかに記載の制震ダンパ
ーを適用するものであって、橋を支持する脚部におい
て、粘弾性体の層から突出した細長状鋼板の先端部を柱
頭に固定すると共に矩形状鋼板を柱脚部に固定すること
を特徴としているので、高架下の空間を確保しながら地
中梁を省略しても地震時応答を低減できると共に、高架
橋の地中梁を無くすることで工期短縮と建設コスト削減
を向上させる効果を奏している。

【００９１】請求項１１に記載の制震橋は、請求項１０
に記載の制震橋において、粘弾性体の層から突出した細
長状鋼板の先端部を橋の上層横梁に固定することを特徴
としているので、上記効果に加えて、既設の橋に対する
高架工事を容易にできる効果を奏している。

【００９２】請求項１２に記載の制震橋は、請求項１０
に記載の制震橋において、粘弾性体の層から突出した細
長状鋼板の先端部を橋の上層に増設された横梁に固定す
ることを特徴としているので、上記効果に加えて、既設
の橋に対して柱脚間を解放した高架工事が容易にできる
効果を奏している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による最初の制震ダンパーの実施形態を
示すもので、（ａ）は柱に設置した状態での正面図、
（ｂ）は同じく側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図

【図２】柱が変形した際の制震ダンパーの動きを示すた
めの側面図

【図３】制震ダンパーの柱に対する取付け方を例示した
説明図

【図４】制震ダンパーの柱に対する取付け方を例示した
説明図

【図５】本発明による制震ダンパーの他の実施形態を示
すもので、（ａ）は柱に設置した状態での正面図、
（ｂ）は同じく側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図

【図６】柱が変形した際の制震ダンパーの動きを示すた
めの側面図

【図７】制震ダンパーの柱に対する取付け方を例示した
説明図

【図８】制震ダンパーの柱に対する取付け方を例示した
説明図

【図９】最初の制震ダンパーを設置した本発明による制
震橋の斜視図

【図１０】本発明による他の制震ダンパーの実施形態を
示すもので、（ａ）は柱に設置した状態での正面図、
（ｂ）は同じく側面図、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ断面図

【図１１】図１０で示した制震ダンパーの他の実施形態
を示すものであり、（ａ）は柱に設置した状態での正面
図、（ｂ）は同じく側面図、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ断
面図

【図１２】柱が変形した際の本発明による他の制震ダン
パーの動きを示す側面図

【図１３】本発明による他の制震ダンパーにおける地震
応答解析結果

【図１４】他の制震ダンパーを設置した本発明による制
震橋の斜視図

【図１５】本発明による制震橋における他の実施の形態
図

【図１６】従来の制震ダンパーのうち壁形式を示す正面
図及び側面図

【図１７】従来の制震ダンパーのうちブレース形式を示
す正面図

【図１８】ブレースダンパーを設置した従来の鉄道高架
橋の斜視図

【符号の説明】

１ 粘弾性体、 ２ 両側の鋼板、 ３ 中間の鋼板、
４、４’ 梁、５ ダンパー、 ６ 柱、 ７ 梁、
８ 壁型制震ダンパー、９ ブレース型制震ダンパ
ー、１０、３０、４０、４３ 制震ダンパー、 １１、
１２、１３ 鋼板、１４、１５ 粘弾性体、 ２０
柱、 ２０ａ 柱頭、 ２０ｂ 柱脚部、２１、２２
Ｌ型部材、 ２３、２４ Ｌ型部材、 ２５ 中間部
材、２６ ブロック、 ２７ 鉄道高架橋、 ２８、４
２ 柱脚、２９ 制震ダンパー、 ３１、３１’、３
１” 細長状鋼板、３２、３２’、３２”、３２”’
矩形状鋼板、 ３３ 粘弾性体、３４ 先端部、 ３
５ 柱、 ３６ 柱頭、 ３７ 組立鋼材、３８、３
８’、３８” 細長状鋼板、 ４１ 鉄道高架橋、４４
細長状鋼板群、 ４５ 上層横梁、 ４６ 矩形状鋼
板群、４７ 横梁、 ５０ 鉄道高架橋、 ５１ 柱
脚、 ５２ ブレース、５３ ダンパー、 ５４ 地中
梁、

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の細長状鋼板が長さ方向に交互に突
   出した部分を有した状態で互いに向かい合い、かつ各鋼
   板の間にそれぞれ粘弾性体の層が挟み込まれてなる制震
   ダンパーであって、構造物の柱に沿わせて一方側の突出
   部分の先端部を柱頭に固定するとともに他方側の突出部
   分の先端部を柱脚部に固定することを特徴とする制震ダ
   ンパー。
2. 【請求項２】 構造物の柱に沿わせる制震ダンパーの鋼
   板が、柱に対して放射方向に配列されることを特徴とす
   る請求項１に記載の制震ダンパー。
3. 【請求項３】 構造物の柱に沿わせる制震ダンパーの鋼
   板が、柱に対して平行な方向に配列されることを特徴と
   する請求項１に記載の制震ダンパー。
4. 【請求項４】 複数の細長状鋼板と矩形状鋼板とが互い
   に向かい合い、かつ各鋼板の間にそれぞれ粘弾性体の層
   が挟み込まれてなる制震ダンパーであって、構造物の柱
   に沿わせながら粘弾性体の層から突出した細長状鋼板の
   先端部を柱頭に固定すると共に矩形状鋼板を柱脚部に固
   定することを特徴とする制震ダンパー。
5. 【請求項５】 粘弾性体の層から突出した細長状鋼板
   が、組立鋼材で構成されることを特徴とする請求項４に
   記載の制震ダンパー。
6. 【請求項６】 矩形状鋼板が、柱頭から柱長の１／２以
   内の柱脚部に固定されることを特徴とする請求項４又は
   ５に記載の制震ダンパー。
7. 【請求項７】 構造物の柱に沿わせる制震ダンパーの鋼
   板が、柱に対して放射方向に配列されることを特徴とす
   る請求項４乃至６のいずれかに記載の制震ダンパー。
8. 【請求項８】 構造物の柱に沿わせる制震ダンパーの鋼
   板が、柱に対して平行な方向に配列されることを特徴と
   する請求項４乃至６のいずれかに記載の制震ダンパー。
9. 【請求項９】 橋を支持する脚部において、柱頭と柱脚
   部間に制震ダンパーの異なる突出部分を固定することを
   特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の制震ダン
   パーを適用した制震橋。
10. 【請求項１０】 橋を支持する脚部において、粘弾性体
    の層から突出した細長状鋼板の先端部を柱頭に固定する
    と共に矩形状鋼板を柱脚部に固定することを特徴とする
    請求項４乃至８のいずれかに記載の制震ダンパーを適用
    した制震橋。
11. 【請求項１１】 粘弾性体の層から突出した細長状鋼板
    の先端部が、橋の上層横梁に固定されることを特徴とす
    る請求項１０に記載の制震橋。
12. 【請求項１２】 粘弾性体の層から突出した細長状鋼板
    の先端部が、橋の上層に増設された横梁に固定されるこ
    とを特徴とする請求項１０に記載の制震橋。